六氟化硫絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種六氟化硫絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]局部放電和六氟化硫(SF6)分解產(chǎn)物檢測是判斷SF6絕緣電氣設(shè)備的重要手段，由于SF6分解產(chǎn)物檢測技術(shù)克服了現(xiàn)場環(huán)境噪聲干擾和電磁干擾，基于SF6分解產(chǎn)物檢測方法的SF6(六氟化硫)絕緣電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)檢測技術(shù)成為研宄的熱點。
[0003]針對SFf^緣電氣設(shè)備組分檢測方法，目前主要有檢測管法、氣相色譜法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、紅外吸收法等，其中前三種方法主要用于實驗室檢測，紅外吸收光譜法可用于現(xiàn)場檢測和在線監(jiān)測，檢測管法具有易受環(huán)境污染、檢測管種類有限、為離線檢測實時性不強的缺點，氣相色譜法具有核心部件色譜柱維護復(fù)雜，可靠性差的缺點，色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法具有測量時間長，取樣和分析過程中樣本易受環(huán)境污染的缺點，紅外吸收光譜法具有氣體吸收峰存在交叉干擾、分辨率低以及必須使用標(biāo)氣校正等缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的就是要提供一種六氟化硫絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物檢測裝置，利用該裝置能實現(xiàn)六氟化硫絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物硫化氫氣體的準確檢測，裝置采用模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，提高了檢測裝置的可靠性。
[0005]為實現(xiàn)此目的，本實用新型所設(shè)計的六氟化硫絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物檢測裝置，其特征在于:它包括氣路模塊、光路模塊和控制模塊，其中，所述氣路模塊包括第一電磁閥、第一流量控制閥、第二流量控制閥和第二電磁閥，所述光路模塊包括激光器、分光器、標(biāo)準氣室、第二光電探測器、光電隔離器、準直器、第一反射鏡面、衰蕩腔、第二反射鏡面和第一光電探測器，所述控制模塊包括信號調(diào)制模塊、激光器驅(qū)動模塊、溫控模塊、信號采集模塊和主控制器，所述第一電磁閥的進氣端連接進氣口，第一電磁閥的出氣端連接第一流量控制閥的輸入端，第一流量控制閥的輸出端連接衰蕩腔的進氣口，第二電磁閥的出氣端連接出氣口，第二電磁閥的進氣端連接第二流量控制閥的輸出端，第二流量控制閥的輸入端連接衰蕩腔的出氣口；
[0006]所述激光器的光信號輸出端連接分光器的輸入端，分光器的第一輸出端通過光電隔離器連接準直器的光信號輸入端，準直器射出的光通過第一反射鏡面和衰蕩腔的入射高反射鏡面射入衰蕩腔，衰蕩腔的衰蕩腔出射高反射鏡面投射的光通過第二反射鏡面射入第一光電探測器，由第一光電探測器實現(xiàn)光強與電信號的轉(zhuǎn)換，分光器的第二輸出端連接標(biāo)準氣室的光信號輸入端，標(biāo)準氣室的光信號輸出端連接第二光電探測器，第二光電探測器實現(xiàn)光強與電信號的轉(zhuǎn)換；
[0007]所述主控制器的控制信號輸出端通過信號調(diào)制模塊分別連接激光器驅(qū)動模塊和溫控模塊的信號輸入端，激光器驅(qū)動模塊的信號輸出端連接激光器的驅(qū)動端，溫控模塊的信號輸出端連接激光器的溫控端，衰蕩腔的壓力檢測端設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器的信號輸出端連接信號采集模塊的第一信號輸入端，所述第一光電探測器的電信號輸出端連接信號采集模塊的第二信號輸入端，第二光電探測器的信號輸出端連接信號采集模塊的第三信號輸入端，信號采集模塊的信號輸出端連接主控制器的信號輸入端，所述主控制器的流量控制閥控制信號輸出端分別連接第一流量控制閥和第二流量控制閥的控制信號輸入端。
[0008]本實用新型的有益效果:
[0009]基于常規(guī)光譜吸收技術(shù)的微量氣體檢測的靈敏度不僅由光程限制，也受光源強度和檢測系統(tǒng)的噪聲影響，以及樣品池外部的吸收的影響。而光腔衰蕩光譜技術(shù)(CRDS)克服了常規(guī)光譜吸收技術(shù)的缺點，采用CRDS技術(shù)進行SF6絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物檢測的優(yōu)勢是測量速度快、靈敏度高、量程大，而且不需要費時的校準。本實用新型為實現(xiàn)CRDS技術(shù)在SF6氣體絕緣電氣設(shè)備狀態(tài)檢測中的應(yīng)用提供依據(jù)，為實現(xiàn)SF6氣體絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物多組分檢測提供技術(shù)支持。
[0010]本實用新型采用光腔衰蕩光譜測量實現(xiàn)了六氟化硫絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物硫化氫氣體檢測，設(shè)計中采用了過濾器，防止顆粒雜質(zhì)對測量精度的影響；采用了流動氣流進行檢測，降低氣體的吸附性；采用的激光波長粗調(diào)與精調(diào)相結(jié)合的技術(shù)，實現(xiàn)最優(yōu)激光波長掃描；另外，本實用新型的光路設(shè)計簡單，采用軟件與硬件相結(jié)合的方法實現(xiàn)激光器與衰蕩腔的匹配，檢測精度和可靠性較高。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]其中，I一過濾器、2—第一電磁閥、3—第一流量控制閥、4一壓力傳感器、5—第二流量控制閥、6 一第二電磁閥、7 一彳目號調(diào)制模塊、8 一激光器驅(qū)動模塊、9 一溫控模塊、10 一激光器、11一光電隔離器、12—準直器、13—第一反射鏡面、14一衰蕩腔、15—第二反射鏡面、16—第一光電探測器、17 一彳目號米集模塊、18 一主控制器、19 一顯不模塊、20—分光器、21—標(biāo)準氣室、22—第二光電探測器。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明:
[0014]如圖1所示的六氟化硫絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物檢測裝置，它包括氣路模塊、光路模塊(光路模塊實現(xiàn)激光信號與衰蕩腔14的匹配以及氣體檢測功能)和控制模塊(實現(xiàn)信號采集、激光器驅(qū)動與穩(wěn)頻以及取樣氣流的控制功能)，其中，所述氣路模塊包括第一電磁閥2、第一流量控制閥3、第二流量控制閥5和第二電磁閥6，所述光路模塊包括激光器10、分光器20、標(biāo)準氣室21、第二光電探測器22、光電隔離器11、準直器12、第一反射鏡面13、衰蕩腔14、第二反射鏡面15和第一光電探測器16，所述控制模塊包括信號調(diào)制模塊7、激光器驅(qū)動模塊8、溫控模塊9、信號采集模塊17和主控制器18，所述第一電磁閥2的進氣端連接進氣口，第一電磁閥2的出氣端連接第一流量控制閥3的輸入端，第一流量控制閥3的輸出端連接衰蕩腔14的進氣口，第二電磁閥6的出氣端連接出氣口，第二電磁閥6的進氣端連接第二流量控制閥5的輸出端，第二流量控制閥5的輸入端連接衰蕩腔14的出氣口；
[0015]所述激光器10的光信號輸出端連接分光器20的輸入端，分光器20的第一輸出端通過光電隔離器11連接準直器12的光信號輸入端，準直器12射出的光通過第一反射鏡面13和衰蕩腔14的入射高反射鏡面射入衰蕩腔14，衰蕩腔14的衰蕩腔出射高反射鏡面投射的光通過第二反射鏡面15射入第一光電探測器16，由第一光電探測器16實現(xiàn)光強與電信號的轉(zhuǎn)換，分光器20的第二輸出端連接標(biāo)準氣室21的光信號輸入端，標(biāo)準氣室21的光信號輸出端連接第二光電探測器22，第二光電探測器22實現(xiàn)光強與電信號的轉(zhuǎn)換；
[0016]所述主控制器18的控制信號輸出端通過信號調(diào)制模塊7分別連接激光器驅(qū)動模塊8和溫控模塊9的信號輸入端，激光器驅(qū)動模塊8的信號輸出端連接激光器10的驅(qū)動端，溫控模塊9的信號輸出端連接激光器10的溫控端，衰蕩腔14的壓力檢測端設(shè)有壓力傳感器4，所述壓力傳感器4的信號輸出端連接信號采集模塊17的第一信號輸入端，所述第一光電探測器16的電信號輸出端連接信號采集模塊17的第二信號輸入端，第二光電探測器22的信號輸出端連接信號采集模塊17的第三信號輸入端，信號采集模塊17的信號輸出端連接主控制器18的信號輸入端，所述主控制器18的流量控制閥控制信號輸出端分別連接第一流量控制閥3和第二流量控制閥5的控制信號輸入端。
[0017]上述技術(shù)方案中，所述氣路模塊還包括過濾器1，所述第一電磁閥2的進氣端通過過濾器I連接進氣口。過濾器I用于防止氣體中顆粒性物質(zhì)對衰蕩腔14的污染。
[0018]上述技術(shù)方案中，光電隔離器11能防止反饋光造成激光器頻率不穩(wěn)或損壞。
[0019]上述技術(shù)方案中，所述光路模塊實現(xiàn)激光信號與衰蕩腔的匹配以及氣體檢測功能。激光器10通過光纖與光電隔離器11連接，光電隔離器11的作用是防止反饋光造成激光器頻率不穩(wěn)或損壞，光電隔離器11通過光纖與準直器12連接，通過準直器12射出的光通過第一反射鏡面13和衰蕩腔14的入射高反射鏡面射入衰蕩腔14，在衰蕩腔14中形成衰蕩，在衰蕩腔14出射高反射鏡面投射的光通過第二反射鏡面15到達第一光電探測器16，由第一光電探測器16實現(xiàn)光強與電信號的轉(zhuǎn)換。
[0020]上述技術(shù)方案中，所述控制模塊還包括顯示模塊19，所述主控制器18的顯示信號輸出端連接顯示模塊19。顯示模塊19用于實時顯示衰蕩腔14的氣體濃度。
[0021]上述技術(shù)方案中，信號調(diào)制模塊7用于實現(xiàn)激光器驅(qū)動、波長調(diào)制和穩(wěn)頻。
[0022]一種利用上述裝置進行六氟化硫絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物檢測的方法，它包括如下步驟:
[0023]步驟1:將六氟化硫絕緣電氣設(shè)備的補氣口與所述六氟化硫絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物檢測裝置的進氣口連通；
[0024]步驟2:將所述六氟化硫絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物檢測裝置進行狀態(tài)初始化處理，然后通過控制第一流量控制閥3和第二流量控制閥5將六氟化硫絕緣電氣設(shè)備中的樣氣輸入到衰蕩腔14 ；
[0025]步驟3:主控制器18通過信號調(diào)制模塊7向激光器驅(qū)動模塊8和溫控模塊9輸送控制信號，激光器驅(qū)動模塊8和溫控模塊9根據(jù)控制信號控制激光器10工作；
[0026]步驟4:所述六氟化硫絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物檢測裝置第一次運行時，主控制器18控制信號調(diào)制模塊7發(fā)出預(yù)設(shè)頻率的三角波，主控制器18設(shè)定激光器驅(qū)動模塊8發(fā)出的驅(qū)動電流為激光器10的額定電流I，通過信號調(diào)制模塊7調(diào)整溫控模塊9使激光器10的溫度在_20°C?50°C內(nèi)進行掃描，在溫度掃描的過程中激光器10發(fā)出的激光經(jīng)過分光器20進入標(biāo)準氣室21，第二光電探測器22得到標(biāo)準氣室21中激光的光強度對應(yīng)的電信號，該光強度對應(yīng)的電信號通過信號采集模塊17發(fā)送給主控制器18，通過主控制器18對光強度對應(yīng)的電信號進行