[發明專利]可定位測距電暈紫外探測儀

有效

• 申請號: 201310045410.3
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103149509A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 吳禮剛
• 申請（專利權）人: 吳禮剛
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 邱積權

技術領域

本發明涉及一種電暈紫外探測儀，尤其是涉及一種可定位測距電暈紫外探測儀。

背景技術

隨著我國電網規模的迅猛發展，電力設備的局部放電故障問題日益突出。局部放電故障早期一般表現為電暈放電，電暈放電是指電極附近電場強度超過一定值后，導致周圍氣體（通常是空氣）局部電離而產生的一種自持放電現象。電暈屬于高壓脈沖放電，放電過程中會伴隨等離子體的產生，它會使空氣發生化學反應，產生臭氧及氧化氮等產物，引起電氣設備的絕緣腐蝕和損壞，進而造成嚴重事故和電網癱瘓。

國際照明委員會（CIE）對紫外輻射波段進行了定義，即?100nm～400nm?的電磁輻射稱為紫外線。具體分三個波段，即?UVA、UVB?和?UVC。?其中?UVC?波段范圍為?100nm～280nm，其中?100nm～200nm?屬真空紫外，在空氣中很快被氧吸收（形成臭氧），而太陽光譜中200nm～280nm?波段的光在穿越大氣平流層時又會被臭氧層強烈吸，這個波段被稱為日盲紫外波段。因此地面上缺少100-280nm波段的紫外光，在地面對UVC紫外波段的目標進行檢測，即使晴朗的白天也可以避免太陽光的背景干擾，檢測的準確度極高。

而電力設備早期局部放電放電正好會發出UVC波段的光，因此近年來針對UVC波段進行的電力設備早期放電紫外檢測技術逐漸興起，并且在西方國家電力系統中得到了極大推廣應用，在我國也越來越受到重視。毫無疑問，如果能對電力設備的早期放電進行檢測就可以及時預防電力事故的發生。

然而目前由于我國高靈敏度的日盲紫外成像器件研究尚不成熟，采用國外高性能紫外成像器件價格又非常昂貴，因此我國在電暈紫外成像儀實用化研究方面面臨很大困難。但采用單元（非成像）探測方法進行電暈紫外輻射強度檢測是一種比較合適的技術，技術難度相對較低，儀器的開發成本比電暈紫外成像儀低很多，但目前很多單元紫外探測技術缺少目標定位系統。帶來的后果是無法判斷絕緣子的那個部位出現電暈放電，甚至哪個絕緣子出現電暈放電也無法判斷清楚。

此外，電暈紫外輻射強度與傳輸距離的平方成反比，因此儀器探測到的強度與電暈放電位置離探測儀的距離有很大關系。所以，一種既可以定位又可以結合測試距離給出紫外輻射強度的電暈光學檢測儀器是比較符合實際應用需要的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可定位測距電暈紫外探測儀。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：可定位測距電暈紫外探測儀，其特征在于包括紫外鏡頭、紫外探測器、信號處理電路、數據顯示器和激光觀察鏡，所述的紫外鏡頭和紫外探測器共一個光軸，所述的紫外探測器與所述的信號處理電路電連接，所述的信號處理電路與所述的數據顯示器電連接，所述的紫外鏡頭上套裝有激光器基座，所述的激光器基座上安裝可見光激光器和激光回波探頭，所述的激光回波探頭位于所述的可見光激光器的正上方，所述的激光回波探頭靠近所述的可見光激光器，可見光激光器通過激光測距電路與信號處理電路電連接，所述的激光回波探頭通過所述的激光測距電路與所述的信號處理電路連接，可見光激光器出射光束靠近并平行于紫外鏡頭的光軸。

所述的激光器基座上設置有第一圓孔和第二圓孔，可見光激光器安裝在第一圓孔內，激光回波探頭安裝在第二圓孔內，激光器基座內與第一圓孔垂直的方向上還鉆有兩個小螺紋孔，這兩個小螺紋孔的軸線處在同一水平線上，兩個小螺紋孔的軸線與第一圓孔的軸線正交，可用兩個螺釘對向穿過兩個小螺紋孔將可見光激光器壓緊，激光器基座通過螺紋孔與紫外鏡頭的鏡筒外螺紋配合安裝固定。

紫外鏡頭包括鏡筒、凸透鏡和光闌，鏡筒的內徑為10mm-40mm，鏡筒的長度為內徑的5-10倍，紫外探測器安裝在鏡筒后面，凸透鏡裝在鏡筒的中后端，光闌裝在鏡筒后端且位于紫外探測器與凸透鏡之間，鏡筒的內表面有消光螺紋且呈黑色，鏡筒由鋁或塑料制成。

紫外鏡頭為卡塞格倫鏡頭，紫外探測器安裝在卡塞格倫鏡頭的后面，卡塞格倫鏡頭包括鏡筒、拋物面主反射鏡和雙曲面次反射鏡，拋物面主反射鏡位于鏡筒的后端，拋物面主反射鏡和雙曲面次反射鏡共一光軸，雙曲面次反射鏡位于拋物面主反射鏡的前面且位于拋物面主反射鏡的焦點以內，鏡筒的內表面有消光螺紋且呈黑色，鏡筒由鋁或塑料制成。

紫外探測器為響應波段為100-280nm的單元光探測器或由寬光譜單元探測器加100-280nm紫外帶通濾光片組成。

信號處理電路由紫外光強信號采集電路和數據分析電路構成，所述的數據顯示器為液晶顯示屏或由數碼顯示管構成。

可見光激光器的工作波長范圍在630-700nm或500-570nm范圍內。