[實用新型]多點式激光微水在線檢測系統

有效

• 申請號: 201220396126.1
• 申請日: 2012-08-12
• 公開（公告）號: CN202770764U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 朗松珂利(上海)儀器儀表有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

?本實用新型涉及一種檢測系統，具體涉及一種用于檢測高壓電力設備中SF6氣體微水含量的在線檢測系統。

背景技術

SF6（六氟化硫）氣體具有優異的絕緣性和滅弧性，它被人們廣泛應用于氣體絕緣開關(GIS)和超高壓輸變電設備中，作為絕緣、滅弧介質。

在SF6電器設備長期運行的過程中，電器設備內的SF6氣體經常會向外泄漏而使電器設備內的SF6氣體密度下降，微水含量增加。當SF6氣體中的微水含量達到一定程度時，在電弧或電暈作用下，SF6氣體分解物會經水解反應產生毒性氣體，對設備產生化學腐蝕，繼而嚴重影響設備的正常運行。同時，氣體中的水分一般以氣態的水蒸氣形式存在，當溫度降低時，其凝結成液態的露水附著在零件表面，會造成沿面絕緣閃絡而引起事故。

????因此，對SF6氣體中的微水含量實行實時監測，合理控制SF6氣體中的微水含量，對保證設備安全穩定運行具有重要意義。

近幾年，隨著檢測技術的不斷發展，變壓器的SF6氣體微水含量的檢測儀器越來越多，然而其中大部分是基于露點的電子類傳感器。國外也有通過光學來實現微水含量檢測的報道，主要還是通過紅外波段的檢測技術來實現。電子類產品在SF6絕緣氣體微水檢測過程中容易受到電磁干擾，也容易破壞原有設備電磁場狀態，降低設備的絕緣性能和安全性。紅外光學傳感器易受溫度場影響，產生非檢測誤差。此外，在激光掃描原理的氣體檢測技術中，每一個檢測單元都需要配套一只激光器，這大大增加了檢測的成本，而在線檢測的檢測設備一般靠近電力設備安裝，后續的維護和檢修需要斷電進行，加大了維護成本。

發明內容

本實用新型為了克服現有技術存在的不足，提供一種多點式激光微水在線檢測系統，該多點式激光微水在線檢測系統不易受紅外輻射影響，不受電磁干擾，絕緣性能好，安全性好，檢測更加準確，成本更低，維護更加方便。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：一種多點式激光微水在線檢測系統，包括主控制電路、半導體DFB激光器、1*8的光纖分束器、多個接入電力設備的光纖傳感器以及多路的光電轉換電路，其中，主控制電路與半導體DFB激光器電連接，半導體DFB激光器通過光纖與光纖分束器連接，光纖分束器的一個分路通過光纖跳線接入光電轉換電路作為參考光信號；光纖分束器的其他分路分別通過多芯光纜與相應的光纖傳感器連接，這些光纖傳感器均通過多芯光纜接入光電轉換電路作為檢測信號；光電轉換電路與主控制電路電連接。

測量原理：當光經過氣體并且與待測氣體中水分子的吸收譜線有重合時，部分光能量將被待測氣體吸收，輸出光強將減弱，滿足比爾—朗伯(Beer—Lambert)定律。

根據比爾—朗伯定律，輸出光強與待測氣體濃度的關系為：????????????????????????????????????????????????

其中，I(T)是輸出光光強，I0是輸入光光強，a是吸收系數(與波長有關)，L是光與氣體作用的長度(即光在氣體中傳輸的距離)，C是氣體濃度。當氣體的吸收系數、光程確定后，光強的衰減就只與氣體濃度相關。可以得到氣體的濃度表達式為：根據這個公式便可以推算出微水的含量大小，即微水濃度。

所述主控制電路包括CPU、采集電路以及半導體DFB激光器的電流和溫度控制電路。

所述主控制電路還包括溫度壓力信號接口、數據顯示接口以及信號遠傳接口。

所述光纖傳感器包括與SF6氣室連接的緊固塊、光纖準直器組、準直器保護罩、光纖保護罩、遠傳光纜、固定葛蘭和緊固螺母，所述緊固塊的前半部分設置有準直器固定孔，所述光纖準直器組的一端伸入所述準直器固定孔中，所述光纖準直器組與所述準直器固定孔之間設置有密封膠層，所述光纖準直器組通過所述密封膠層固定在所述緊固塊的前端，所述光纖準直器組的后端設置有尾纖，所述緊固塊的后半部分設置有與所述準直器固定孔連通的光纖出纖孔，所述尾纖從所述光纖出纖孔伸出，所述尾纖與所述光纖出纖孔之間設置有密封膠層，所述尾纖與所述遠傳光纜的纖芯熔接在一起，所述緊固塊的前端與后端分別設置有用于保護所述光纖準直器組的準直器保護罩和用于保護所述連接光纖的光纖保護罩，所述遠傳光纜通過所述固定葛蘭固定在所述光纖保護罩上，所述緊固塊為圓柱形，所述緊固塊的外圓周表面設置有外螺紋，所述緊固螺母螺接于所述緊固塊的外圓周表面。