GIS超声定位方法简介

GIS内部击穿时，将产生一个较陡的电流脉冲，电流脉冲作用使得放电产生部分膨胀速度较快，进而恢复至原来的体积。这种现象是由于设备局部放电产生的体积变化造成了瞬间介质的密度的突变，最终造成了声发射现象，在膨胀、收缩过程中，放电电流会使GIS外壳产生声信号。超声波传感器就是检测这种放电产生的声信号，通过幅值大小的比较，对耐压击穿位置进行定位。

声发射是一种常见的物理现象，各种材料声发射信号的频率范围很宽，从几Hz的次声频、20 Hz-20KHz的声频到数MHz的超声频；声发射信号幅度的变化范围也很大，从l0m的微观位错运动到1m量级的地震波。如果声发射释放的应变能足够大，就可产生人耳听得见的声音。大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要借助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术，人们将声发射仪器形象地称为材料的听诊器。

超声波检测原理图：


从声发射源发射的弹性波最终传播到达材料的表面，引起可以用声发射传感器探测的表面位移，这些探测器将材料的机械振动转换为电信号，然后再被放大、处理和记录。固体材料中内应力的变化产生声发射信号，在材料加工、处理和使用过程中有很多因素能引起内应力的变化，如位错运动、孪生、裂纹萌生与扩展、断裂、无扩散型相变、磁畴壁运动、热胀冷缩、外加负荷的变化等等。人们根据观察到的声发射信号进行分析与推断以了解材料产生声发射的机制。