六氟化硫绝缘电气设备分解产物检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及输变电设备在线监测技术领域，具体地指一种六氟化硫绝缘电气设备分解产物检测装置。
【背景技术】
[0002]局部放电和六氟化硫(SF6)分解产物检测是判断SF6绝缘电气设备的重要手段，由于SF6分解产物检测技术克服了现场环境噪声干扰和电磁干扰，基于SF6分解产物检测方法的SF6(六氟化硫)绝缘电气设备绝缘状态检测技术成为研宄的热点。
[0003]针对SFf^缘电气设备组分检测方法，目前主要有检测管法、气相色谱法、色谱-质谱联用法、红外吸收法等，其中前三种方法主要用于实验室检测，红外吸收光谱法可用于现场检测和在线监测，检测管法具有易受环境污染、检测管种类有限、为离线检测实时性不强的缺点，气相色谱法具有核心部件色谱柱维护复杂，可靠性差的缺点，色谱-质谱联用法具有测量时间长，取样和分析过程中样本易受环境污染的缺点，红外吸收光谱法具有气体吸收峰存在交叉干扰、分辨率低以及必须使用标气校正等缺点。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是要提供一种六氟化硫绝缘电气设备分解产物检测装置，利用该装置能实现六氟化硫绝缘电气设备分解产物硫化氢气体的准确检测，装置采用模块化设计，结构简单，提高了检测装置的可靠性。
[0005]为实现此目的，本实用新型所设计的六氟化硫绝缘电气设备分解产物检测装置，其特征在于:它包括气路模块、光路模块和控制模块，其中，所述气路模块包括第一电磁阀、第一流量控制阀、第二流量控制阀和第二电磁阀，所述光路模块包括激光器、分光器、标准气室、第二光电探测器、光电隔离器、准直器、第一反射镜面、衰荡腔、第二反射镜面和第一光电探测器，所述控制模块包括信号调制模块、激光器驱动模块、温控模块、信号采集模块和主控制器，所述第一电磁阀的进气端连接进气口，第一电磁阀的出气端连接第一流量控制阀的输入端，第一流量控制阀的输出端连接衰荡腔的进气口，第二电磁阀的出气端连接出气口，第二电磁阀的进气端连接第二流量控制阀的输出端，第二流量控制阀的输入端连接衰荡腔的出气口；
[0006]所述激光器的光信号输出端连接分光器的输入端，分光器的第一输出端通过光电隔离器连接准直器的光信号输入端，准直器射出的光通过第一反射镜面和衰荡腔的入射高反射镜面射入衰荡腔，衰荡腔的衰荡腔出射高反射镜面投射的光通过第二反射镜面射入第一光电探测器，由第一光电探测器实现光强与电信号的转换，分光器的第二输出端连接标准气室的光信号输入端，标准气室的光信号输出端连接第二光电探测器，第二光电探测器实现光强与电信号的转换；
[0007]所述主控制器的控制信号输出端通过信号调制模块分别连接激光器驱动模块和温控模块的信号输入端，激光器驱动模块的信号输出端连接激光器的驱动端，温控模块的信号输出端连接激光器的温控端，衰荡腔的压力检测端设有压力传感器，所述压力传感器的信号输出端连接信号采集模块的第一信号输入端，所述第一光电探测器的电信号输出端连接信号采集模块的第二信号输入端，第二光电探测器的信号输出端连接信号采集模块的第三信号输入端，信号采集模块的信号输出端连接主控制器的信号输入端，所述主控制器的流量控制阀控制信号输出端分别连接第一流量控制阀和第二流量控制阀的控制信号输入端。
[0008]本实用新型的有益效果:
[0009]基于常规光谱吸收技术的微量气体检测的灵敏度不仅由光程限制，也受光源强度和检测系统的噪声影响，以及样品池外部的吸收的影响。而光腔衰荡光谱技术(CRDS)克服了常规光谱吸收技术的缺点，采用CRDS技术进行SF6绝缘电气设备分解产物检测的优势是测量速度快、灵敏度高、量程大，而且不需要费时的校准。本实用新型为实现CRDS技术在SF6气体绝缘电气设备状态检测中的应用提供依据，为实现SF6气体绝缘电气设备分解产物多组分检测提供技术支持。
[0010]本实用新型采用光腔衰荡光谱测量实现了六氟化硫绝缘电气设备分解产物硫化氢气体检测，设计中采用了过滤器，防止颗粒杂质对测量精度的影响；采用了流动气流进行检测，降低气体的吸附性；采用的激光波长粗调与精调相结合的技术，实现最优激光波长扫描；另外，本实用新型的光路设计简单，采用软件与硬件相结合的方法实现激光器与衰荡腔的匹配，检测精度和可靠性较高。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012]其中，I一过滤器、2—第一电磁阀、3—第一流量控制阀、4一压力传感器、5—第二流量控制阀、6 一第二电磁阀、7 一彳目号调制模块、8 一激光器驱动模块、9 一温控模块、10 一激光器、11一光电隔离器、12—准直器、13—第一反射镜面、14一衰荡腔、15—第二反射镜面、16—第一光电探测器、17 一彳目号米集模块、18 一主控制器、19 一显不模块、20—分光器、21—标准气室、22—第二光电探测器。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
[0014]如图1所示的六氟化硫绝缘电气设备分解产物检测装置，它包括气路模块、光路模块(光路模块实现激光信号与衰荡腔14的匹配以及气体检测功能)和控制模块(实现信号采集、激光器驱动与稳频以及取样气流的控制功能)，其中，所述气路模块包括第一电磁阀2、第一流量控制阀3、第二流量控制阀5和第二电磁阀6，所述光路模块包括激光器10、分光器20、标准气室21、第二光电探测器22、光电隔离器11、准直器12、第一反射镜面13、衰荡腔14、第二反射镜面15和第一光电探测器16，所述控制模块包括信号调制模块7、激光器驱动模块8、温控模块9、信号采集模块17和主控制器18，所述第一电磁阀2的进气端连接进气口，第一电磁阀2的出气端连接第一流量控制阀3的输入端，第一流量控制阀3的输出端连接衰荡腔14的进气口，第二电磁阀6的出气端连接出气口，第二电磁阀6的进气端连接第二流量控制阀5的输出端，第二流量控制阀5的输入端连接衰荡腔14的出气口；
[0015]所述激光器10的光信号输出端连接分光器20的输入端，分光器20的第一输出端通过光电隔离器11连接准直器12的光信号输入端，准直器12射出的光通过第一反射镜面13和衰荡腔14的入射高反射镜面射入衰荡腔14，衰荡腔14的衰荡腔出射高反射镜面投射的光通过第二反射镜面15射入第一光电探测器16，由第一光电探测器16实现光强与电信号的转换，分光器20的第二输出端连接标准气室21的光信号输入端，标准气室21的光信号输出端连接第二光电探测器22，第二光电探测器22实现光强与电信号的转换；
[0016]所述主控制器18的控制信号输出端通过信号调制模块7分别连接激光器驱动模块8和温控模块9的信号输入端，激光器驱动模块8的信号输出端连接激光器10的驱动端，温控模块9的信号输出端连接激光器10的温控端，衰荡腔14的压力检测端设有压力传感器4，所述压力传感器4的信号输出端连接信号采集模块17的第一信号输入端，所述第一光电探测器16的电信号输出端连接信号采集模块17的第二信号输入端，第二光电探测器22的信号输出端连接信号采集模块17的第三信号输入端，信号采集模块17的信号输出端连接主控制器18的信号输入端，所述主控制器18的流量控制阀控制信号输出端分别连接第一流量控制阀3和第二流量控制阀5的控制信号输入端。
[0017]上述技术方案中，所述气路模块还包括过滤器1，所述第一电磁阀2的进气端通过过滤器I连接进气口。过滤器I用于防止气体中颗粒性物质对衰荡腔14的污染。
[0018]上述技术方案中，光电隔离器11能防止反馈光造成激光器频率不稳或损坏。
[0019]上述技术方案中，所述光路模块实现激光信号与衰荡腔的匹配以及气体检测功能。激光器10通过光纤与光电隔离器11连接，光电隔离器11的作用是防止反馈光造成激光器频率不稳或损坏，光电隔离器11通过光纤与准直器12连接，通过准直器12射出的光通过第一反射镜面13和衰荡腔14的入射高反射镜面射入衰荡腔14，在衰荡腔14中形成衰荡，在衰荡腔14出射高反射镜面投射的光通过第二反射镜面15到达第一光电探测器16，由第一光电探测器16实现光强与电信号的转换。
[0020]上述技术方案中，所述控制模块还包括显示模块19，所述主控制器18的显示信号输出端连接显示模块19。显示模块19用于实时显示衰荡腔14的气体浓度。
[0021]上述技术方案中，信号调制模块7用于实现激光器驱动、波长调制和稳频。
[0022]一种利用上述装置进行六氟化硫绝缘电气设备分解产物检测的方法，它包括如下步骤:
[0023]步骤1:将六氟化硫绝缘电气设备的补气口与所述六氟化硫绝缘电气设备分解产物检测装置的进气口连通；
[0024]步骤2:将所述六氟化硫绝缘电气设备分解产物检测装置进行状态初始化处理，然后通过控制第一流量控制阀3和第二流量控制阀5将六氟化硫绝缘电气设备中的样气输入到衰荡腔14 ；
[0025]步骤3:主控制器18通过信号调制模块7向激光器驱动模块8和温控模块9输送控制信号，激光器驱动模块8和温控模块9根据控制信号控制激光器10工作；
[0026]步骤4:所述六氟化硫绝缘电气设备分解产物检测装置第一次运行时，主控制器18控制信号调制模块7发出预设频率的三角波，主控制器18设定激光器驱动模块8发出的驱动电流为激光器10的额定电流I，通过信号调制模块7调整温控模块9使激光器10的温度在_20°C?50°C内进行扫描，在温度扫描的过程中激光器10发出的激光经过分光器20进入标准气室21，第二光电探测器22得到标准气室21中激光的光强度对应的电信号，该光强度对应的电信号通过信号采集模块17发送给主控制器18，通过主控制器18对光强度对应的电信号进行