久久一区二区免费播放,国产在线欧美日韩一区二区,国产综合色在线视频,精品伊人久久久香线蕉,精品视频麻豆网站,玖玖国产,国内精品久久久久影,在线观看精品视频一区二区三区,午夜久久影院,国产精品一区久久

一種溫度梯度下pea空間電荷測(cè)量波形的矯正方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種溫度梯度下PEA空間電荷測(cè)量波形的矯正方法，包括：通過PEA測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得無溫度梯度時(shí)平板絕緣材料測(cè)量波形；得系統(tǒng)傳遞函數(shù)；得到有溫度梯度時(shí)系統(tǒng)衰減系數(shù)和色散系數(shù)；將衰減函數(shù)和色散函數(shù)做關(guān)于距離泰勒展開式；脈沖在時(shí)域內(nèi)偏移效果由二次項(xiàng)近似代替，對(duì)比有溫度梯度下和無溫度梯度下的參考波形中第二個(gè)峰值點(diǎn)位置，計(jì)算色散函數(shù)；得無溫度梯度的傳遞函數(shù)和二次近似傳遞函數(shù)；傳遞函數(shù)變換得到時(shí)域波形；設(shè)樣品位置的電荷密度為輸入矩陣，測(cè)得波形為輸出矩陣，輸出測(cè)量波形；即得空間電荷的實(shí)際分布。該方法能夠有效矯正溫度梯度下平板試樣的PEA空間電荷測(cè)量波形，修正溫度梯度、聲衰減等因素對(duì)于最終波形畸變的影響。
【專利說明】一種溫度梯度下PEA空間電荷測(cè)量波形的矯正方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及空間電荷測(cè)量技術(shù)，特別是一種溫度梯度下平板絕緣材料PEA空間電 荷測(cè)量波形的矯正方法。

【背景技術(shù)】
[0002] PEA空間電荷測(cè)量技術(shù)，根據(jù)文獻(xiàn)《電聲脈沖法測(cè)量空間電荷的原理與方法》，近年 來對(duì)于無定形有機(jī)聚合物介質(zhì)在高壓電場(chǎng)作用下空間電荷的積聚及對(duì)介電特性和擊穿的 影響的研究開始逐步深入。直接測(cè)量介質(zhì)中空間電荷及其分布會(huì)有助于理解其微觀過程并 分析其中發(fā)生的多種現(xiàn)象的變化過程。因此，致力于發(fā)展測(cè)量動(dòng)態(tài)電荷分布的方法近年來 得到了迅速發(fā)展。其中PEA法（電聲脈沖法）應(yīng)用尤為廣泛，其測(cè)量裝置簡(jiǎn)單易用、性價(jià)比 高，可以有效的動(dòng)態(tài)表征介質(zhì)內(nèi)部空間電荷的積聚、消散等特性，已成功用于測(cè)量電子束福 照樣品、XLPE、LDro以及多層樣品中的空間電荷分布特性。
[0003] 溫度梯度下PEA空間電荷測(cè)量技術(shù)：根據(jù)文獻(xiàn)《溫度梯度場(chǎng)下硅橡膠與交聯(lián)聚乙 烯界面上空間電荷的形成機(jī)理》和《溫度梯度效應(yīng)對(duì)油紙絕緣材料空間電荷分布特性的影 響》，溫度梯度效應(yīng)對(duì)絕緣介質(zhì)內(nèi)部的空間電荷分布有著非常大的影響。隨著溫度梯度的增 大，油紙絕緣中的低溫側(cè)異極性電荷會(huì)越來越多從而使低溫側(cè)場(chǎng)強(qiáng)畸變?cè)絹碓酱?；硅橡膠 介質(zhì)中隨著溫度梯度的增加也出現(xiàn)了明顯的負(fù)電荷注入，導(dǎo)致雙層介質(zhì)分界面處的電荷明 顯增大。
[0004] PEA空間電荷波形矯正技術(shù)：根據(jù)文獻(xiàn)《電聲脈沖法測(cè)量空間電荷的原理與方 法》，電聲脈沖法最初包含這樣的假設(shè)，即聲波傳遞通過介質(zhì)時(shí)沒有波形畸變。但是，在大多 數(shù)軟聚合物材料注入聚乙烯中，由于衰減和色散，聲波傳播有損失，所以這種假設(shè)行不通。 在后續(xù)的信號(hào)處理環(huán)節(jié)中，研究人員需要對(duì)PEA方法在損耗或色散介質(zhì)中的信號(hào)進(jìn)行重建 從而對(duì)畸變的信號(hào)進(jìn)行矯正。
[0005] 溫度梯度下PEA法波形矯正技術(shù)：由于溫度梯度下空間電荷分布特性會(huì)表現(xiàn)出較 常溫時(shí)不同的特性，其測(cè)量技術(shù)也隨之發(fā)展起來。根據(jù)文獻(xiàn)《溫度梯度場(chǎng)對(duì)電聲脈沖法空間 電荷測(cè)量波形的影響》，溫度升高時(shí)聚合物材料的聲阻抗、Young模量、密度、聲波在其中傳 播的速度、衰減特性均發(fā)生變化，因此無法準(zhǔn)確測(cè)量出介質(zhì)中的空間電荷特性；而對(duì)于溫度 梯度場(chǎng)下的絕緣介質(zhì)（如電纜發(fā)熱場(chǎng)）的空間電荷測(cè)量，溫度的梯度分布對(duì)介質(zhì)的聲阻抗、 彈性模量、密度、聲速及聲波衰減的影響將更為復(fù)雜。
[0006] 隨著我國(guó)直流特高壓工程的逐步建設(shè)，對(duì)于絕緣材料空間電荷特性的研究日益廣 泛。其原因在于空間電荷對(duì)絕緣的老化、擊穿、破壞機(jī)理都有著深刻的影響。同時(shí)，對(duì)于多 種材料試樣諸如平板型試樣的測(cè)量研究也越來越深入。在直流電力設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際環(huán)境 中，溫度梯度是廣泛存在的。其對(duì)空間電荷分布特性的影響十分顯著，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于溫度 梯度下的空間電荷測(cè)量也逐步開始。而溫度梯度對(duì)于空間電荷的測(cè)量結(jié)果有著更強(qiáng)烈的畸 變。
[0007] 導(dǎo)致這種問題主要有兩個(gè)重要原因，一個(gè)原因是溫度梯度的存在使得介質(zhì)的聲衰 減特性更強(qiáng)烈，導(dǎo)致最終的測(cè)量信號(hào)幅值更小。
[0008]第二個(gè)原因是由于溫度升高和不均勻的分布致使介質(zhì)的密度、楊氏模量等發(fā)生了 一系列的變化，聲波在介質(zhì)內(nèi)的傳播特性更為復(fù)雜。
[0009]為了解決溫度梯度下平板絕緣材料的PEA空間電荷測(cè)量波形的矯正問題，本發(fā)明 提出了一種溫度梯度下對(duì)于平板絕緣材料PEA測(cè)量波形的矯正方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種溫度梯度下平板絕緣材料PEA空間電荷測(cè)量波形的 矯正方法，該方法能夠?qū)ζ桨褰^緣材料PEA空間電荷測(cè)量波形進(jìn)行有效地矯正。
[0011]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0012] -種溫度梯度下PEA空間電荷測(cè)量波形的矯正方法，該方法包括下述步驟：
[0013] 1)通過PEA測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得無溫度梯度時(shí)低壓下的平板絕緣材料測(cè)量波形，定義為 參考波形vQ (t)，對(duì)參考波形v。(t)兩電極處波峰位置的信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換得到波形在位 置〇和z處的傅里葉變換P (f，0)和P (f，z);
[0014] 2)根據(jù)步驟1)得出無溫度梯度時(shí)系統(tǒng)傳遞函數(shù)
[0015] G(f,z) = ea(f)VjMf)z (1)
[0016] 其中

【權(quán)利要求】
1. 一種溫度梯度下PEA空間電荷測(cè)量波形的矯正方法，其特征在于，該方法包括下述 步驟： 1) 通過PEA測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得無溫度梯度時(shí)低壓下的平板絕緣材料測(cè)量波形，定義為參考 波形(t)，對(duì)參考波形(t)兩電極處波峰位置的信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換得到波形在位置〇 和d處的傅里葉變換P (f，0)和P (f，d); 2) 根據(jù)步驟1)得出無溫度梯度時(shí)系統(tǒng)傳遞函數(shù) G(f, z) = ea(f)VjMf)z ① 其中，a(/)二-一In ' j Li尸(/，〇)丨」 A./ )In [^(/,^/)-^(/,0)] 式中，a (f)、β (f)分別表示聲波的衰減系數(shù)和色散系數(shù)，P(f，d)和P(f，0)分別是位 置為d和0處的波形的傅里葉變換； 3) 由一維聲波方程組得到有溫度梯度時(shí)系統(tǒng)衰減系數(shù)和色散系數(shù)a (f)、β (f); 4) 將衰減函數(shù)和色散函數(shù)做關(guān)于距離z的泰勒展開式得到 a (f, z) = a j (f) z+ [ a 2 (f) z2+ a 3 (f) z3+. . . + a k (f) zk+...] β (f, z) = β ! (f) Z+ [ β 2 (f) Z2+ β 3 (f) Z3+. . . + β k (f) Zk+...] 5) 對(duì)于色散系數(shù)β (f)，脈沖在時(shí)域內(nèi)的整個(gè)偏移效果可由此二次項(xiàng)近似代替，《tQ = β 2(f)z2,將ω替換為2 31 f求得，β 2(f) = 2 31 ft?！?ζΛ式中tQ為偏移時(shí)間； 6) 對(duì)比有溫度梯度下的參考波形和無溫度梯度下的參考波形中第二個(gè)峰值點(diǎn)處的位 置，即得到位置z = d處的時(shí)間偏移量td，計(jì)算出色散系數(shù)β 2 (f) = 2 π ftdcf2 ; 7) 結(jié)合步驟2)求出的系統(tǒng)無溫度梯度時(shí)的傳遞函數(shù)，求得有溫度梯度下完整的頻域 內(nèi)的二次近似傳遞函數(shù)： 式中a (f)，ejf)為前面求得的一次項(xiàng)系數(shù)a (f)，β (f)， 8) 將式②經(jīng)過逆傅里葉變換得到系統(tǒng)傳遞函數(shù)時(shí)域表達(dá)式： g(t,z) = ~[，G{f\z)e^"df ③ 2π 9) 設(shè)樣品在位置為^處的電荷密度為輸入矩陣，測(cè)量得到的波形為輸出矩陣，由此， 在時(shí)間h時(shí)的輸出測(cè)量波形為： vs(ti) =C[g(ti，τ 1)r( τ 1)+g(ti, τ 2)r ( τ 2)+···+g(ti； τ M) r ( τ M)] ④ 10) 將式③代入④式即得空間電荷的實(shí)際分布r (z)，至此完成溫度梯度下PEA空間電 荷測(cè)量波形的矯正。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度梯度下PEA空間電荷測(cè)量波形的矯正方法，其特征在于， 所述步驟3)中，由一維聲波方程組得到系統(tǒng)衰減函數(shù)和色散函數(shù)a (f)、β (f)通過下述步 驟實(shí)現(xiàn)： 3a)由一維聲波方程組得波動(dòng)方程一維通解為： p(t, z) = P0eJ"(Wv) = P0eJ("^kz) 式中，P〇為聲波在Z = 0處的幅值，V是聲速，k是波數(shù)； 3b)令波數(shù)k為復(fù)數(shù)，則 k = β -j α 式中α為衰減系數(shù)，β為色散系數(shù)； 3c)將波動(dòng)方程一維通解p(t，z)=做傅里葉變換得到其頻域的解析形 式 P(f, z) = P(f, 0)e_a(f)VjMf)z 式中P (f，〇)是位置z = 0處的傅里葉變換式； 在均勻介質(zhì)中，衰減函數(shù)和色散函數(shù)只有一次系數(shù)，通過對(duì)比兩個(gè)峰值而得到 </>-去ln[l :(d , β(/)=^\η[φ(/,?)-φ(/,0)], 漢_ I尸d u) I 以 式中a (f)、β (f)分別表示聲波的衰減系數(shù)和色散系數(shù)，p(f，d)和P(f，0)分別是位 置為d和0處的波形的傅里葉變換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度梯度下PEA空間電荷測(cè)量波形的矯正方法，其特征在于， 所述平板絕緣材料包括油紙或聚乙烯。
【文檔編號(hào)】G01R29/24GK104268371SQ201410453089
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】吳鍇, 王浩森, 王霞 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)