超聲波的檢測裝置一般都包括接收器，放大器及指示器三個部件。整個檢測裝置的靈敏度主要是決定于接收器和放大器，而接收器又是超聲波測量技術中zui關鍵的部件。

接收器的作用是將局部放電所產生的超聲波盡可能多地收集到還能元件中，再由還能元件將超聲波轉換成一定頻率的電信號。還能元件的靈敏度以每微巴聲壓所產生的電壓（微伏）來表示（即μv/μbar）。有時也有用負的dB值對1V/μbar來表示。例如-80dB對1V/μbar即100μV/μbar。zui常用的還能元件有壓電陶瓷和各種晶體。設計不同形狀和尺寸的壓電陶瓷，可以使相應頻率覆蓋很寬的范圍（0.1hz到25MHZ）。可以做成寬頻帶相應，也可以做成窄頻帶的諧振換能器。后者的靈敏度較高可以做到30-200μV/μbar。

在液體材料中，局部放電產生的超聲波聲壓比較大，表中列出了在距離放電位置10cm的地方測得不同放電電源產生的頻率45kHz的超聲波電壓。從表中數值可以看出超聲波的聲壓大約正比于放電電荷的平方根。

表1距離放電位置10cm處測得不同放電源產生的45kHz的超聲波電壓

用超聲波檢測法來檢查礦物油中的局部放電是比較靈敏的。當放電量為1pC時，在距離放電位置100米的地方也可以順利地測量出來。但實際上用液體絕緣的電氣設備都有金屬外殼，超聲波通過鋼板做的外殼大約要衰減10倍。因此可以檢測的放電量一般不小于10pC。如果放電是發(fā)生在油浸固體材料中的氣隙或油中氣隙，則由于超聲波被反射和吸收，即使放電量大于1000pC也不一定能檢測出來。

在空氣中局部放電發(fā)生的聲波聲壓比較小，在距離放電電荷為1pC的火花放電10cm的地方，測得的聲壓約為0.0001μbar。這比油中的聲壓約小20000倍。要用靈敏度很高的還能元件(1000μv/μbar)，在距離放電位置1米的地方可以檢測的放電量要不小于50pC。為了提高測量的靈敏度，可以采用波導管和拋物鏡反射器。

由于超聲波在空氣中散射使得聲壓與傳播距離d成反比。若用一根聲阻抗比空氣阻抗大得多的管子接近放電位置，則超聲波進入管內就不會產生散射，而是沿著管子長度傳播到管子的另一端，于是在另一端的還能元件就可以得到比較強的超聲波。這就是利用聲波導提高靈敏度的方法。例如用內經為2.54cm的有機玻璃管，測量頻率為40kHz的超聲波在空氣中的衰減只有9dB/M，在用此波導管時，在距離放電源1米出的聲壓比距離1厘米處的聲壓降低了8倍，而不用波導管時大約降低了200倍。這說明了波導管可以使靈敏度提高25倍。考慮到波導管兩頭還會產生一些波反射，因此，實際上靈敏度約增大10倍左右。

超聲波在波導管內的衰減是與管壁的摩擦有關，波導管的內徑愈小，摩擦就愈大，衰減也愈大。同時衰減又與頻率的平方根成正比，因此超聲波在波導管內的衰減大致可用下式估算

式中f為超聲波頻率（Hz），R為波導管的內經（cm）。

上式沒有考慮波導管的材料以及管壁厚度的影響，計算結果不是很正確的。圖3-7是用不同內徑的有機玻璃波導管在不同的距離(離放電源)下，測得不同頻率的超聲波信號與不用波導管時測得的信號相比較。圖中縱坐標是代表用波導和不用波導時測得的超聲波信號之比，橫坐標是代表離放電位置的距離。圖中曲線表明用2.54cm內徑的有機玻璃波導管時，在距離2米之內測量40Khz頻率的超聲波信號，靈敏度可提高約10倍。而用內徑為1.27cm的有機玻璃波導管靈敏度就比較小。用同一內徑的波導管測80kHZ超聲波的靈敏度比40kHZ的小。

圖3-7波導提高聲壓的倍數和放電距離的關系，1一波導管內徑2.54，頻率
40kHz,  2一波導管內徑1.27，頻率40kHz,  1一波導管內徑1.27，頻率80kHz

用波導管同樣也可以提高檢測液體中放電產生的超聲波的靈敏度。但在礦物油中不能用有機玻璃做到波管，因為有機玻璃的聲波阻抗與礦物油差不多。超聲波可以通過管壁向外散射，而不是只局限在管內傳播，這就失去了波導管的作用。內徑為1.27cm的鋼管在礦物油中做作聲波導管可以收到很好的效果。但鋼管靠近放電部位會影響局部放電狀態(tài)，而且也不安全。近年來發(fā)現用玻璃纖維光導管做礦物油中的聲波導管，可以得到更好的效果。應用這種聲波導也可提高靈敏度約10倍。

在開關柜局部放電檢測中，超聲波傳感器主要是完成超聲波信號的采集功能，將采集到的超聲波信號轉換為電壓信號。在傳感器的選擇中，工作頻帶和靈敏度是兩個zui重要的指標。雖然局部放電及其產生的聲波信號具有一定的隨機性，但它檢測頻率分布范圍變化不大，因此需要一個頻帶較大，不會使信號混疊，且傳感器的幾何尺寸必須小于聲波波長的增益?zhèn)鞲衅鳌?/p>