[發明專利]分光鏡型電暈紫外探測儀

無效

• 申請號: 201310046077.8
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103105567A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 吳禮剛;張永平;林學斌;程培紅;鮑吉龍;孔中華
• 申請（專利權）人: 寧波工程學院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01J1/42
• 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，尤其是涉及一種分光鏡型電暈紫外探測儀。

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。單元探測技術如果缺少專門的定位系統，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。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種定位準確的分光鏡型電暈紫外探測儀。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：分光鏡型電暈紫外探測儀，包括望遠鏡頭、分光鏡、紫外探測器、紫外信號處理電路、液晶顯示屏、面陣CCD器件?和圖像處理電路，望遠鏡頭和面陣CCD器件共一個光軸，分光鏡位于望遠鏡頭和面陣CCD器件之間，分光鏡的鏡面與望遠鏡頭的光軸成45度夾角，分光鏡2為讓100-380nm波段的紫外光反射而讓380-760nm波段的可見光透過的鏡片；

所述的紫外探測器與所述的紫外信號處理電路電連接，所述的紫外信號處理電路與所述的液晶顯示屏電連接，面陣CCD器件與圖像處理電路電連接，圖像處理電路與液晶顯示屏電連接；

穿過望遠鏡頭的光線被分光鏡分成兩路，其中一路為紫外光，另一路為可見光，紫外光經分光鏡反射到紫外探測器光敏面上，另外一路可見光經分光鏡透射后照射到面陣CCD器件6的光敏面上。

望遠鏡頭為卡塞格倫鏡頭，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，所述的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。

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。

紫外信號處理電路由紫外光強信號采集電路和顯示電路組成。

面陣CCD器件由面陣硅CCD傳感器和驅動電路組成。

與現有技術相比，本發明的優點是通過小視場角的紫外鏡頭進行放電紫外探測，將視場范圍盡可能限制到最小；同時通過望遠鏡頭后的分光鏡將紫外和可見光分開，這樣通過可見光路能夠將放電絕緣子進行成像顯示，同時通過紫外光路也能夠顯示出放電紫外輻射強度，從而達到對絕緣子的放電位置進行定位的目的。

附圖說明

圖1為本發明的結構框圖；

圖2為本發明的紫外探測光路圖；

圖3為本發明的可見光成像光路圖；

圖4為本發明的望遠鏡頭結構和分光原理示意圖；

圖5為本發明的液晶顯示界面示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。