[發明專利]一種基于紅外光譜成像技術的SF6氣體泄漏檢測裝置

有效

• 申請號: 201110367654.4
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102809469A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 曾延安;趙發明;龔飆;袁先亮
• 申請（專利權）人: 武漢展望星科技有限公司
• 主分類號: G01M3/38
• 分類號: G01M3/38
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明屬于氣體檢測領域，具體涉及一種基于紅外光譜成像技術的SF6氣體泄漏檢測裝置，適用于電力設備中SF6氣體泄露點的定位檢測。

背景技術

SF6是一種無色、無味、無毒、人工合成的惰性氣體，分子量為146。SF6氣體具有優異的滅弧和絕緣性能，在同等條件下，其絕緣能力是空氣的215?倍以上，滅弧能力是空氣的100倍以上，因此廣泛應用在電力系統中，如：斷路器、?高壓變壓器、氣封閉組合電容器、高壓傳輸線、互感器等。但由于設備老化以及環境因素的影響等原因而導致SF6氣體會發生泄漏，使得其滅弧和絕緣性能下降，從而影響線路的使用安全，必須及時檢查SF6氣體的發生泄漏情況。目前常用的檢漏方法有常規檢漏法和光學成像檢漏法。常規檢漏方法有包扎法、刷肥皂泡法、定性定量檢漏儀法等，這些方法都需要停電作業，不僅工作量大，而且很難精確定位漏點。光學成像檢漏法可以在不停電情況下實時地發現電氣設備中的SF6氣體泄漏狀況，檢測的結果非常準確和直觀。光學成像檢漏法主要有激光成像檢漏法和紅外光譜成像檢漏法，目前常用的是激光成像檢漏法。激光成像檢漏法是主動成像檢測法，原理是由激光器發出一束激光，通過后向散射進行光學成像，缺點是價格昂貴，設備笨重、體積大、功耗高，不便攜帶。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在的上述問題，提供了一種基于紅外光譜成像技術的SF6氣體泄漏檢測裝置，該裝置測量精度高，成本低，重量輕，功耗低，方便攜帶。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于紅外光譜成像技術的SF6氣體泄漏檢測裝置，包括電池模塊、紅外鏡頭模塊、UFPA模塊、信號處理模塊、LCD模塊和電源轉換模塊，其中，

紅外鏡頭模塊，用于將SF6氣體與背景紅外輻射特征信號聚焦在UFPA模塊上；

UFPA模塊，將通過紅外鏡頭模塊得到的SF6氣體與背景紅外輻射特征信號轉換成電壓信號傳送到信號處理模塊；

信號處理模塊，將通過UFPA模塊得到的電壓信號進行非均勻性校正、非線性拉伸、特征檢測和偽彩色變換后得到的數字圖像信號傳送到LCD模塊；

LCD模塊，將通過信號處理模塊得到的數字圖像信號進行顯示；

電源轉換模塊，與電池模塊連接，用于將電池模塊輸出的電壓轉換成相應的電壓分別給UFPA模塊、信號處理模塊和LCD模塊供電。

如上所述的紅外鏡頭模塊包括依次疊放的第一鍺透鏡、第二鍺透鏡、第三鍺透鏡、第四鍺透鏡、帶通濾波片、第五鍺透鏡、第六鍺透鏡和第七鍺透鏡。

如上所述的UFPA模塊包括UPFA陣列、放大模塊、轉換模塊和驅動模塊，其中，

驅動模塊，分別給UPFA陣列和轉換模塊提供時鐘；

UFPA陣列，在驅動模塊提供的時鐘的驅動下將紅外鏡頭模塊得到的SF6氣體與背景紅外輻射特征信號轉換成對應的電壓模擬信號；

放大模塊，將UFPA陣列輸出的電壓模擬信號進行放大，并輸出到轉換模塊；

轉換模塊，在驅動模塊提供的時鐘的驅動下將從放大模塊得到的放大信號進行模數轉換并輸出到信號處理模塊。

如上所述的信號處理模塊包括運算處理模塊、ROM模塊、RAM模塊和LCD接口，運算處理模塊分別與ROM模塊、RAM模塊、LCD接口和UPFA模塊連接，LCD接口與LCD模塊連接。

與現有激光成像裝置相比，各項技術指標實驗數據如下表。