[實用新型]一種基于光學鏡頭聚焦的電弧光探測儀

有效

• 申請號: 201420144373.1
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN203870188U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 楊學全;張列平
• 申請（專利權）人: 成都旭光光電技術有限責任公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01J1/42
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 王蕓;林輝輪

技術領域

本實用新型涉及探測裝置，尤其是涉及一種檢測電弧光及火花的光學鏡頭聚焦電弧光探測儀。?

背景技術

?電弧光探測儀是一種能夠檢測電器故障中漏電或短路時所產生電弧光的設備，通過探測儀的檢測結果，可以有效預警進而避免因為電弧放電和電弧火花所引起的短路及火災事故；目前在汽車，船舶，航空器的電器故障檢測中有著很廣泛的應用。而現有公開號為CN?101788336?A的發明專利，所提供的結構包含光信號傳感器、信號處理系統和存儲顯示系統的電弧光探測儀，其光信號傳感器被直接置于電弧光下，由于電弧光本身具有光能量發散性和發光強度不穩定性等特點；有時候能夠到達光信號傳感器光敏點的電弧光可能十分微弱，以至于光信號傳感器無法探測到信號而造成整個探測儀的靈敏度不高。同時，電弧光中包含的較高能量長期直接作用于光信號傳感器的表面，使光信號傳感器容易老化而使用壽命降低；不僅這樣，如果光學傳感器直接暴露在空氣中，空氣中的灰塵聚積在光信號傳感器的感光表面，阻擋了電弧光信號被光信號傳感器的光敏點接收到，進一步降低了探測儀的靈敏度，也容易對價格昂貴的光信號傳感器造成損壞。?

實用新型內容

鑒于上述情況，本實用新型提供了一種基于光學鏡頭聚焦的電弧光探測儀。本實用新型采取以下技術方案：?

一種基于光學鏡頭聚焦的電弧光探測儀，包含光學鏡頭，光傳感單元，電信號處理單元?以及記憶和顯示電弧光強的存儲顯示單元；其中光傳感單元包含光信號傳感器及其驅動電路，電信號處理單元包含電信號轉化和計時系統，存儲顯示單元包含記憶存儲和顯示終端。

其中光學鏡頭的安裝位置，位于光信號傳感器的正前方，其安裝距離由光學鏡頭的焦距決定，將光信號傳感器的光敏點安裝在光學鏡頭的焦點位置。光學鏡頭將發散的電弧光匯聚到傳感器光敏點上，提高了傳感器的靈敏度，光學鏡頭將發散的電弧光匯聚到傳感器光敏點上可以擴大電弧光的探測視角范圍，捕捉更加微弱的電弧光，大幅度提升光信號傳感器的性能，從而提高探測儀的靈敏度。同時，光學鏡頭的引入安裝可以與光信號傳感器構成一個封閉的體系，有效保護光信號傳感器免遭灰塵積聚以及電弧能量直接照射的傷害。?

其中經光學鏡頭匯聚的電弧光被傳感器的光敏點探測到，將其轉化為電信號并輸出到電信號處理單元。?

光信號傳感器所輸出的電信號經過信號處理單元處理后，信號處理單元將電信號分別輸出到記憶存儲和顯示終端的輸入端口，并以數字或者圖像的形式給予顯示出來。?

本實用新型與現有結構為光信號傳感器直接置于電弧光下的電弧光探測儀器相比，具有如下有益效果：?

光線通過光學鏡頭被聚焦于光信號傳感器的光敏點上，理論上，本實用新型性能的提升是與光線的強弱成正比的，而光線的強弱又與受光面積成正比，所以，增加光學鏡頭后的本實用新型性能提升情況是受光面積之比，可達幾十倍至幾百倍。同時增加光學鏡頭還擴大了光信號傳感器的探測范圍，能夠捕捉更加微弱的電弧光。另外光學鏡頭的引入安裝可以與光信號傳感器構成一個封閉的體系，有效保護光信號傳感器免遭灰塵積聚以及電弧能量直接照射的傷害。

附圖說明

圖1原有電弧光探測儀原理結構圖。?

圖2是未添加光學鏡頭時光信號傳感器的電弧光接收圖。?

圖3是基于光學鏡頭聚焦的電弧光探測儀的原理結構圖。?

圖4是添加光學鏡頭后的光信號傳感器的電弧光接收圖。?

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例詳細說明本實用新型。?

電弧光包含大量特征為波長為210nm至270nm的紫外光，為此很多電弧光探測設備所選用光學傳感器均為對此波段敏感的紫外光信號傳感器，而自然環境中所包含此波段的光十分微弱，可以忽略其對探測所帶來的影響。現有公開號為CN?101788336?A的發明專利，其探測原理如圖1所示：探測儀中包含紫外光信號傳感器，電信號處理計時單元以及記憶存儲和顯示終端。過程為：電弧光信號被紫外光信號傳感器的光敏點所接收到；其后被轉化為電信號輸入到電信號處理單元中；經過電信號處理單元中微處理器的處理后分別輸入到記憶存儲和顯示單元中，電弧光的強度最終以數字的形式直觀的顯示出來。具體的原理及軟件控制方式在原專利中已有詳細敘述，此處不再贅述。?

如圖2所示：發散的電弧光直接照射到光信號傳感器的光敏點上，絕大多數的光線都散失在空間中，不能被傳感器接收到；只有極少恰巧直射到光敏點上的電弧光才能被傳感器接收探測到，這使得傳感器能夠探測到電弧光極少，而且探測范圍有限。?