[發明專利]一種基于太赫茲光譜的油浸式電力設備物理信息檢測裝置

在審

• 申請號: 202310098606.2
• 申請日: 2023-02-10
• 公開（公告）號: CN116183546A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 駱國防;黃華;朱征;黃興德;宋平;陳洪濤;熊祥鴻;陳冠;陸海寧;袁加妍;宋杰;湯蕾;張毅洲;朱濤
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;華東電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01N21/01
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發明涉及一種基于太赫茲光譜的油浸式電力設備物理信息檢測裝置，包括移動車體、機械臂、太赫茲時域光譜測量結構和電源，機械臂和電源均安裝在移動車體上，機械臂遠離移動車體的一端設有探測盤；太赫茲時域光譜測量結構包括飛秒光纖激光器、偏置高壓源、太赫茲發射天線、太赫茲探測器和光纖延遲線，飛秒光纖激光器設有第一輸出端口和第二輸出端口，第一輸出端口經過光纖連接太赫茲發射天線，太赫茲發射天線還連接偏置高壓源，第二輸出端口通過光纖經過光纖延遲線后接入太赫茲探測器，太赫茲發射天線和太赫茲探測器均安裝在探測盤上。與現有技術相比，本發明實現一體化的油浸式電力設備的物質含量探測，并且準確性高，使用方便。

技術領域

本發明涉及油浸式電力設備探測設備領域，尤其是涉及一種基于太赫茲光譜的油浸式電力設備物理信息檢測裝置。

背景技術

電力變壓器作為電力系統中關鍵節點設備，其健康狀態直接影響到整個電網的安全穩定運行，一旦發生嚴重的變壓器故障，將帶來大規模的停電與巨大的經濟損失。因此，通過合理的檢測方法對變壓器內部絕緣構件老化狀態進行探查尤為重要。內絕緣故障是導致變壓器故障的主要原因之一。油浸式變壓器老化狀態的常用評估方法包括絕緣紙抗張強度測試和聚合度測試、絕緣油中溶解氣體和糠醛含量測試等。

太赫茲時域光譜技術(THz-TDS)利用飛秒超快激光激發產生的寬帶太赫茲輻射的短脈沖進行物質檢測，是一種有效的分析物質內部組成信息的測量技術。太赫茲時域光譜技術已經應用到多種工業領域(無損檢測(NDT)、工業進程檢驗、食品藥品質量控制(QC)、安檢市場等)。無損檢測未來潛力無限。非極性和非金屬材料，如紙張、織物、木材、陶瓷和塑料等在光學頻段是不透明的，但對于太赫茲輻射而言是透明的，通過分析太赫茲脈沖透過物質前后波形的變化就可以獲得光譜信息、折射率信息、吸收系數信息，進而實現定性識別和定量檢測。

現有的基于太赫茲時域光譜的檢測技術并未形成一體化的輕量化檢測裝置，也未能實現在現場對油浸式電力設備的物質含量的檢測。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于太赫茲光譜的油浸式電力設備物理信息檢測裝置，實現一體化的油浸式電力設備的物質含量探測。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于太赫茲光譜的油浸式電力設備物理信息檢測裝置，包括移動車體、機械臂、太赫茲時域光譜測量結構和為整個裝置供電的電源，所述機械臂和電源均安裝在移動車體上，所述機械臂遠離移動車體的一端設有探測盤；

所述太赫茲時域光譜測量結構包括飛秒光纖激光器、偏置高壓源、太赫茲發射天線、太赫茲探測器和光纖延遲線，所述飛秒光纖激光器設有第一輸出端口和第二輸出端口，所述第一輸出端口經過光纖連接所述太赫茲發射天線，所述太赫茲發射天線還連接所述偏置高壓源，所述第二輸出端口通過光纖經過光纖延遲線后接入太赫茲探測器，所述太赫茲發射天線和太赫茲探測器均安裝在所述探測盤上。

進一步地，所述探測盤的截面為圓弧狀。

進一步地，所述太赫茲發射天線和太赫茲探測器均正對所述探測盤的圓心。

進一步地，所述太赫茲發射天線的發射端設有第一空間耦合光路。

進一步地，所述太赫茲探測器的探測端設有第二空間耦合光路。

進一步地，所述第一輸出端口與太赫茲發射天線之間的光纖線路中串聯有第一衰減器。

進一步地，所述光纖延遲線與太赫茲探測器之間的光纖線路中串聯有第二衰減器。

進一步地，所述太赫茲時域光譜測量結構還包括鎖相放大器和計算機，所述太赫茲探測器、鎖相放大器和計算機依次連接。