Penebat komposit getah silikon telah digunakan secara meluas dalam sistem kuasa dalam beberapa dekad kebelakangan ini kerana sifat hidrofobisiti dan anti-pencemaran kilat yang sangat baik. Walau bagaimanapun, penebat polimer getah silikon menghadapi pelbagai persekitaran yang keras dalam operasi sebenar, menjadikannya terdedah kepada penuaan bahan dan kemerosotan di kawasan persekitaran yang keras, mengakibatkan pengurangan dalam prestasi penebat. Terutamanya dalam persekitaran altitud tinggi, udara adalah nipis dan keamatan sinaran ultraungu jauh lebih tinggi daripada di kawasan lain. Sinaran ultraungu telah menjadi faktor penting yang mempengaruhi penuaan penebat.
Oleh kerana panjang gelombangnya yang lebih pendek dan tenaga foton yang lebih besar, sinaran ultraungu boleh memecahkan beberapa ikatan kimia polimer bahan getah silikon, dengan itu mengubah sifat fizikal dan kimia bahan, yang secara langsung menjelma sebagai pengurangan hidrofobisiti permukaan penebat. , retak dan serbuk. , kekasaran permukaan meningkat, dsb., yang mengurangkan voltan flashover, mudah menyebabkan kegagalan grid kuasa dan menyebabkan kerugian ekonomi yang besar.
Pada masa ini, ujian penebat luaran dalam persekitaran yang keras seperti altitud tinggi dan sinaran ultraungu yang kuat terutamanya dibahagikan kepada kaedah langsung dan kaedah tidak langsung. Kaedah langsung secara amnya termasuk kaedah rintangan penebat, kaedah pengukuran medan elektrik, kaedah arus nadi, dll. Kaedah rintangan penebat dicapai dengan mengukur arus bocor. Walau bagaimanapun, arus bocor akan dipengaruhi oleh pelbagai faktor seperti cuaca dan tahap pencemaran, dan ketepatan pengukuran akan terjejas pada tahap tertentu. Kaedah pengukuran medan elektrik memudahkan pengagihan medan elektrik bersama paksi model medan elektrik dengan mengukur rentetan penebat. Cari kesalahan kesinambungan penebat dalaman penebat; kaedah arus nadi menentukan keadaan penebat penebat dengan mengukur arus nadi korona.
Kelemahan jelas kaedah langsung ialah kecekapan pengukuran adalah rendah, dan ia sering memerlukan kakitangan untuk memanjat tiang untuk beroperasi, yang sangat menyusahkan dan faktor keselamatan tidak tinggi. Pada masa ini, kaedah pemantauan dalam talian tanpa hubungan menunjukkan kelebihan yang jelas. Kaedah bukan sentuhan terutamanya termasuk pengimejan ultraviolet, pengimejan inframerah dan pengimejan sinar-X. Kaedah ini masih mempunyai beberapa kelemahan. Sebagai contoh, pengimejan ultraungu dan pengimejan terma inframerah mencerminkan keadaan penebat dengan mengukur ciri isyarat tidak langsung seperti elektrik dan haba. Dan pengimejan ultraviolet mesti dilakukan pada waktu malam, yang tidak kondusif untuk pengesanan. Oleh itu, mencari kaedah yang lebih mudah, langsung, tidak bersentuhan, cepat dan tidak merosakkan untuk mengesan penuaan bahan getah silikon adalah sangat penting untuk mengekalkan operasi sistem kuasa yang selamat dan stabil.
Teknologi hiperspektral menggabungkan teknologi pengimejan dan teknologi spektroskopi secara organik. Ia boleh menggambarkan gelombang elektromagnet dalam kawasan ultraungu, boleh dilihat, inframerah dekat dan pertengahan inframerah dalam berbilang jalur terbahagi berterusan. Ia mempunyai resolusi spektrum tinggi dan mengandungi maklumat Imej dan spektrum, selepas menubuhkan perpustakaan spektrum untuk objek pengesanan, sampel boleh dikesan terus dalam talian tanpa penyediaan sampel. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, ia bukan sahaja memainkan peranan yang besar dalam bidang penderiaan jauh, tetapi juga telah menunjukkan pencapaian yang hebat dalam industri, pertanian dan lebih banyak potensi aplikasi industri.
Penyelidik dari Universiti Jiaotong Barat Daya menggunakan teknologi hiperspektral untuk mengesan kepingan penebat getah silikon berumur UV buatan, mengumpul dan memproses data spektrum mentah di bawah keadaan penuaan yang berbeza, dan menggabungkan data berkaitan spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR) untuk menganalisis tahap penuaan yang berbeza. Selaras dengan mekanisme tindak balas dan perubahan ciri garis spektrum hiperspektral, algoritma mesin pembelajaran ekstrem mendalam (DELM) akhirnya digunakan untuk mewujudkan model penilaian tahap penuaan permukaan penebat komposit dan mengklasifikasikan tahap penuaan sampel. Hasil penyelidikan menyediakan kaedah baharu dan asas baharu untuk pengesanan dalam talian dan penilaian status penuaan permukaan penebat.
Selepas menggunakan ruang ujian penuaan dipercepatkan ultraungu tiruan untuk menjalankan ujian penuaan dipercepatkan pada sampel getah silikon HTV, menggunakan teknologi hiperspektral untuk mengesan keadaan penuaan sampel selepas penuaan dipercepatkan, dan menggunakan model klasifikasi DELM untuk menilai sampel berumur, penyelidik dari Barat Daya. Universiti Jiaotong Kesimpulan berikut diperolehi:
1) Ruang ujian penuaan dipercepatkan ultraungu tiruan boleh mensimulasikan dengan lebih baik kesan sinaran ultraungu gelombang panjang dalam persekitaran dataran tinggi pada sampel. Selepas penuaan, kekasaran permukaan sampel meningkat, warna secara beransur-ansur mendalam dan bertukar menjadi hitam, kekerasan meningkat, dan retak muncul.
2) Perbezaan dalam tahap penuaan sampel dicerminkan dalam perbezaan ketara dalam garis hiperspektral. Jalur yang paling jelas ialah 1150-1250nm, yang mewakili jalur serapan ciri tiga frekuensi kumpulan CH dan jalur serapan ciri dua frekuensi -OH. Dari 1400 hingga 1500nm, aliran keseluruhan pemantulan dalam keseluruhan jalur akan berkurangan dengan peningkatan masa penuaan.
3) Model klasifikasi mesin pembelajaran ekstrem mendalam berdasarkan data jalur penuh boleh mengklasifikasikan tahap penuaan permukaan penebat komposit dengan masa penuaan yang berbeza. Ketepatan boleh mencapai 96.67%, dan kelajuan latihan adalah pantas dan generalisasi yang baik. Ia adalah keadaan penuaan penebat. Pengesanan dalam talian memberikan idea baharu.