专利名称：基于曲线拟合的气体压强和微水含量的测量方法
技术领域：
本发明涉及一种气体检测方法，具体涉及一种基于曲线拟合的可同时测量气体压强和气体中微水含量的方法。
背景技术：
气体绝缘开关(GIS)和超高压输变电设备中经常用到SF6等绝缘、灭弧气体。在电气设备长时间运行过程中，设备内的SF6气体向外泄漏,使气体压强下降,气体中微水含量增加。气体中的水分一般以气态形式存在，当温度降低时，水蒸气凝结成液态的露水，附着在零件表面，造成沿面绝缘闪络而引起事故。同时，当微水含量升高到一定程度时，SF6气体的电弧分解物会水解产生毒性气体，毒性气体会对设备化学腐蚀，继而严重影响设备的正常运行。现有技术中有多种检测气体的压强和检测气体中微水含量的方法，这些方法通常只能单独测试气体的压强或者单独测试气体中的微水含量，不能同时测出气体的压强和微水含量。如公开号为CN102590138A的发明专利，该发明专利公开了 “一种基于激光吸收光谱的气体浓度在线测量方法”，它以激光吸收光谱为基础，利用二次谐波方法来测试气体中的微水含量，但并未获得所测气体的压强数据。
发明内容
本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种高效、可操作性强的基于曲线拟合的气体压强和微水含量的测量方法，该测量方法能够同时测量气体压强和气体中的微水含量。本发明是通过以下技术方案实现的:一种基于曲线拟合的气体压强和微水含量的测量方法，包括以下步骤:
1)采集:主控制电路发出周期性的调制信号，驱动可调谐激光器发出扫描波长的激光，经气体中的水分子吸收后光信号被光纤传感器的光电转换电路和处理电路转变为可测量的电压信号，主控制电路中的采集模块按照驱动调制信号的周期和时序采集电压信号，经多次平均处理后，存储为横坐标为数据点位置、纵坐标为电压值的数组；
2)标定:确定电压峰值对应的z轴数值的位置4，取多次平均后的数据点数值Cr1^1),取数据点分布中靠近洛伦兹线型半高位置处的左右基本对称的2组数据，(X2^2)，(X3^3)，取数据点分布中靠近洛伦兹线型底部位置处的左右基本对称的2组数据，(X4^4), (X5^5)；
按照洛伦兹线型函数分布的公式
权利要求
1.一种基于曲线拟合的气体压强和微水含量的测量方法，其特征在于包括以下步骤: 1)采集:主控制电路发出周期性的调制信号，驱动可调谐激光器发出扫描波长的激光，经气体中的水分子吸收后光信号被光纤传感器的光电转换电路和处理电路转变为可测量的电压信号，主控制电路中的采集模块按照驱动调制信号的周期和时序采集电压信号，经多次平均处理后，存储为横坐标为数据点位置、纵坐标为电压值的数组； 2)标定:确定电压峰值对应的z轴数值的位置4，取多次平均后的数据点数值Cr1^1),取数据点分布中靠近洛伦兹线型半高位置处的左右基本对称的2组数据，(X2^2)，(X3^3)，取数据点分布中靠近洛伦兹线型底部位置处的左右基本对称的2组数据，(X4^4), (X5^5)； 按照洛伦兹线型函数分布的公式，利用最小二乘法对5组数据点拟合，在拟合过程中，通过控制迭代次数，拟合出最优化的洛伦兹线型函数曲线，同时提取最优化时的洛伦兹线型函数参数值； 控制测试环境温度Λ多次改变测试环境中的气体的微水含量浓度C和气体压强产值，重复取5组数据点的过程，确定半高宽参数ω与气体压强P的线性关系，同时令ζ= 。，将拟合出的参数带入公式，标定气体中微水含量^与_7值的关系； 3)测试:在同样的系统和温度下，在多次平均后的数组中取出步骤2中的5组数据，并做拟合优化，确定半高宽参数《，根据标定的半高宽参数ω与气体压强P的线性关系，确定对应的气体压强八同时根据气体中微水含量C与_7值的关系，确定值对应的气体中微水含量。
全文摘要
本发明公开了一种基于曲线拟合的气体压强和微水含量的测量方法，包括以下步骤1)采集；2)标定；3)测试。本发明借助激光气体光谱吸收电路对测得的实验数据做曲线拟合，从拟合后的曲线中提取出气体压强和气体中的微水含量信息，同时精确测量出气体中微水含量和气体压强两项衡量电气设备是否安全的重要指标，由于气体压强的测量不用借助测试仪表，最大限度的减少测试对电气设备的影响。同时，本发明可以实时获取数据，保障超高压电气设备的正常运行。
文档编号G01N21/39GK103196782SQ20131009481
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月22日 优先权日2013年3月22日
发明者孔德龙, 宋恩雨, 宋复俊 申请人:朗松珂利(上海)仪器仪表有限公司