15 Оптические методы

Оптические методы диагностики основаны на анализе взаимодействия оптического излучения (ОИ) с объектом контроля (ОК). Информационными параметрами ОИ являются пространственно-временные распределения его амплитуды, частоты, фазы, поляризации и степени когерентности. Для получения диагностической информации используют изменение этих параметров при взаимодействии ОИ с ОК в соответствии с явлениями интерференции, дифракции, поляризации, преломления, отражения, поглощения, рассеяния, дисперсии света, также изменение характеристик самого ОК под действием света в результате эффектов фотопроводимости, фотохромизма, люминесценции, электрооптических, механооптических (фотоупругость), магнитооптических, акустооптических и других явлений.

Основными информационными параметрами объектов оптического контроля являются их спектральные и интегральные фотометрические характеристики, которые в общем случае зависят от строения вещества, его температуры, физического (агрегатного) состояния, микрорельефа, угла падения излучения, степени его поляризации, длины волны. Использование оптического излучения как носителя информации перспективно. Электромагнитное поле по природе многомерно, что позволяет вести многоканальную (многомерную) обработку информации одним устройством с большой скоростью, определяемой скоростью света в данной среде.

При работе с приборами визуального контроля важно правильно использовать свойства зрения оператора. Зрение (видение) является сложным динамическим нелинейным процессом, включающим сканирующие, конвергенционные (фокусирующие) и адаптационные (изменение диаметра зрачка) движения глаз и обработку зрительной информации в центральной нервной системе человека. В практической работе оператор решает зрительную задачу, состоящую из следующих элементов: обнаружение из фона, различение в деталях и распознавание конкретного объекта как обобщенного образа. В ряде случаев необходимо измерение изображения объекта или другие операции, связанные с его обработкой. Вероятность успешного решения зрительных задач зависит от контраста объекта, его углового размера, яркости фона и времени наблюдения.

В составе оптических приборов контроля наиболее перспективно применение лазерных источников. Применение лазеров позволяет существенно расширить границы традиционных методов диагностики и создать принципиально новые методы оптической диагностики, например, голографические, акустооптические и др., основанные на использовании основных свойств лазерного излучения – монохроматичности, когерентности и направленности.

Для контроля геометрии объектов широко применяются оптико-электронные приборы, которые принято делить на фотокомпенсационные, фотоследящие и фотоимпульсные. В отдельную группу выделяют телевизионные, лазерные и растровые системы. Основной частью оптической системы этих приборов является объектив для получения изображения контролируемого изделия. В ряде случаев используют волоконно-оптические световоды. В качестве сканаторов в современных приборах применяют в основном фотодиодные или ПЗС-линейки и двумерные матрицы с дискретной структурой светочувствительного слоя и электронной схемой развертки.

Для контроля деформаций, изменений зазоров и амплитуд вибраций используются лазерные волоконно-оптические интерферометры, позволяющие регистрировать перемещения порядка 0,01 мкм.

23 Технические средства диагностики кабельных линий

В настоящее время отечественные и зарубежные производители выпускают широкий спектр приборов и комплексов для диагностики КЛ, отличающихся конкретным назначением, техническими характеристиками и стоимостью. Применение микропроцессорной техники в этих устройствах позволило повысить точность измерений, и соответственно, достоверность диагноза.

Прибор "ИРК-ПРО версия 5.10.00" предназначен для определения расстояния до участка с пониженным сопротивлением изоляции всех типов симметричных кабелей, измерения сопротивления изоляции и сопротивления шлейфа, омической асимметрии, измерения электрической емкости кабеля.

В приборе используется микропроцессорное управление, расчет производится автоматически. В память прибора занесены параметры большинства используемых электрических кабелей. Результаты выводятся на многострочный алфавитно-цифровой дисплей.

Кабельный прибор "ИРК-ПРО версия 7". Имеет такие же технические характеристики, как и прибор "ИРК-ПРО версия 5.10.00", но в отличие от него имеет следующие особенности: 1) позволяет автоматизировать процесс измерения, записи и чтения плановых измерений сопротивления изоляции и емкости; 2) возможна совместная работа с компьютером (сохранение и обработка результатов измерений); 3) предусмотрена функция самонастройки; 4) предусмотрена защита от напряжения на измеряемых кабелях; 5) управление прибором осуществляется с помощью микрокнопок. Отсутствуют механические переключатели; 6) в условиях помех производит усреднение результатов измерений.

Портативный кабельный мост ПКМ-105 предназначен для измерения параметров КЛ и определения мест повреждения телекоммуникационных и силовых кабелей на постоянном и переменном токе. Прибор реализует мостовые методы измерения сопротивления шлейфа, омической асимметрии, емкости кабеля, сопротивления изоляции и расстояния до обрыва или места понижения изоляции КЛ.

Особенности изделия: 1) высокая точность измерений; 2) простота и удобство пользования; 3) наглядность измерений за счет отображения на экране измерительных схем (текстовый, графический и символьный вид отображения информации); 4) упрощение процесса измерения расстояния до места понижения изоляции; 5) сохранение в памяти до 200 результатов измерений; 6) возможность сравнения параметров кабельной линии с ранее измеренными; 7) обмен информацией с компьютером по последовательному интерфейсу RS232.

Поисковые комплекты КП-100, КП-100С, КП-100У, КП-500, КП-500А, КП-500Б предназначены: 1) для точного определения мест повреждений подземных кабелей индукционным (ИМ) и акустическим (АМ) методами; 2) для поиска трассы и определения глубины залегания подземных кабельных линий и коммуникаций при работе в активном режиме (с применением генератора); 3) для поиска трассы и определения глубины залегания подземных кабелей, находящихся под напряжением частотой 50 Гц при работе в пассивном режиме (без применения генератора).

Рефлектометр цифровой Рейс-205 разработан специально для определения различных видов повреждений кабелей, а также ВЛ связи и электропередачи. Реализует мостовой метод и метод импульсной рефлектометрии.

Выполняемые функции: 1) обнаружение и точное определение расстояния до места повреждения (короткое замыкание, обрыв, понижение изоляции) линий локационным методом (методом импульсной рефлектометрии) и мостовым методом; 2) диагностика состояния линии за счет сравнения рефлектограмм, сопротивления изоляции и других параметров линии с ранее измеренными значениями (с паспортными данными); 3) фиксирование результатов измерения в энергонезависимой памяти прибора и на внешнем компьютере; 4) измерение длины линии (в том числе на бухте или барабане); 5) определение волнового сопротивления линии; 6) измерение сопротивления изоляции; 7) измерение сопротивления шлейфа (петли); 8) измерение омической асимметрии (разности сопротивлений жил); 9) измерение емкости линии.

Прибор обеспечивает наглядность измерений, а также имеет три входа для одновременного подключения трех линий и выход на компьютер.

Трассопоисковый комплект "Успех АГ-5" предназначен для определения трассы кабелей и трубопроводов различного назначения, определения глубины их залегания, а также диагностики мест повреждения силовых кабелей.

Особенности изделия: эффективное выделение полезного сигнала в условиях сильных промышленных помех за счет использования фильтров 8-го порядка.

Трассоискатель ТИ-01 предназначен для определения трассы и глубины залегания электрических кабелей. Трассоискатель позволяет определить трассу силовых кабельных линий, находящихся в непосредственной близости от трубопроводов и трассу трубопроводов, находящихся в непосредственной близости от силовых кабельных линий. Высокая избирательность трассоискателя достигается за счет применения узкополосных фильтров.

Комплекс ИСКРА предназначен для определения места повреждения подземных кабелей электроснабжения 6 - 10 кВ длиной до 6 км. Определение расстояния до места повреждения производится импульсным методом при всех видах повреждений без предварительного полного прожига изоляции, что позволяет непосредственно после замера применить акустический метод нахождения места повреждения. Комплекс используется совместно с дополнительным регулируемым источником постоянного напряжения 0 - 50 кВ, 15 мА и может комплектоваться дополнительной поисковой аппаратурой обнаружения трассы кабеля и места его повреждения.

Состав комплекса: 1) рефлектометр цифровой комбинированный РК-2М; 2) генератор высоковольтных зондирующих импульсов ГВИ; 3) делитель высоковольтного импульсного напряжения ДН; 4) резистор зарядный.

Мощность установки 5 кВт.

Комплекс ЭТКЛ - 10 – 2 предназначен для: 1) испытания изоляции силовых кабелей, твердых диэлектриков, устройств и электрооборудования выпрямленным высоким напряжением; 2) прожига дефектной изоляции кабелей с последующим дожигом; 3) определения зоны повреждения силовых кабелей методами - импульсным и колебательного разряда; 4) определения повреждения кабелей индукционным и акустическим методами; 5) определения трасс и глубины залегания кабельных линий; 6) определение наличия муфт и неоднородностей в кабелях; 7) измерение сопротивления изоляции электрических цепей.