论文部分内容阅读
电力系统有着设备量大、范围使用广等诸多特点,随着小康社会的全面实现,其设备使用量在逐年增加。以上的诸多因素给电力设备的检修带来了许多不便之处。目前所使用的红外诊断技术虽是精确度最高的检测方法,但是其也存在像设备昂贵、环境适应要求较为严格以及对使用人员素质有要求等诸多缺陷。电力设备经常因为出现故障产生大量的热从而导致设备温度上升,而作为对温度比较敏感的功能性热敏变色涂层能够对温度的变化做出颜色变化的响应。为了降低全面检修带来的工程量以及昂贵的费用,利用热敏涂层来辅助检修的方式已经慢慢受到人们的青睐。检修人员可以通过观察热敏涂层的颜色变化进而判断故障发生的位置,从而做到精确排查,节约成本和时间。本文采用电子得失型的有机变色材料制备了低温型热敏变色涂层;同时利用氧化还原型的无机变色材料制备了高温型热敏变色涂层。具体研究的内容如下:针对电力设备不同部位发生故障时产生的热效应不同,选用电子得失型且温度范围不同的变色材料,结合其结构特点,使用丙烯酸、有机硅树脂制备了变色温度范围不同的低温单变色涂层,并且研究了低温热敏涂层的变色性能。实验结果指出低温型热敏涂层颜色变化明显,反应灵敏度高,此外还具有很好的复色功能。通过测定实时温度下涂层颜色的相关数据,定量研究了涂层颜色指标与涂层温度两者之间的关系,建立了颜色变化与涂层温度之间的数学模型。同时通过改变三种热敏变色材料的质量配比,得到多组复合型多变色热敏涂层。研究发现,复合型热敏变色涂层能够监测的温度范围是单变色涂层的3倍左右。另外,根据热敏涂层的变化情况,制作了较为标准的比色卡,给检修人员带来了极大的方便。针对有机变色涂层在高温下分解失效的情况,利用重铬酸钾、硝酸铅等作为主要变色材料,并结合硫酸镍、氧化铝等制备了高温热敏复配物。采用正交实验优化了复配物中各组分的质量配比,并探究了各因素对变色温度的影响程度。选用耐热型的有机硅树脂和最优配比的高温热敏复配物制备了高温型热敏变色涂层。类比低温型热敏涂层,建立了高温涂层颜色变化与温度之间的模型。基于热敏涂层颜色变化与温度之间的关系,提出了一种非接触型热敏涂层测温方法。检修人员获取热敏涂层颜色照片后,利用温度变化模型即可得到热敏涂层的实时温度。为了能在瞬间完成大量的照片采集分析,保证测量温度的准确性,在不久的将来,我们可以将温度变化模型写入程序之中,设计一种集照片捕捉、照片分析、计算温度等功能于一体的智能化仪器。