一种变压器油色度的传感检测装置及方法与流程

本申请涉及电力工程变压器领域，主要涉及一种变压器油色度的传感检测装置及方法。

背景技术：

1、变压器油是电力变压器设备的主要绝缘和冷却介质。变压器油中参数的检测是评价变压器油质量，保证变压器设备安全稳定运行的重要技术手段。色度是一项重要的变压器油中参数，是国家标准gb/t7595《运行中变压器油质量》规定的19项参数之一。通过变压器油色度的检测可以直观、简便地分析变压器油劣化程度。

2、目测法是检测变压器油色度的国家标准推荐方法。将试样注入容器中，比较试样颜色与玻璃颜色标准板，以相等的色号作为试样的颜色。由于油品的标准色号有0.5～8值排列的16个值，目测法测量时人员操作会产生误差，误差受操作人员技术水平、比色仪的精度影响较大。因此目测法测变压器油色度的重复性差。

技术实现思路

1、为了解决目测法测变压器油色度重复性差的问题，本申请提供了一种变压器油色度的传感检测装置及方法。本申请提供的变压器油色度的传感检测装置包括管道、探头、发射器、接收器、光电转换模块，所述管道侧壁上设置视窗，所述视窗连接探头，所述发射器和接收器与所述光电转换模块电连接，所述发射器与所述探头之间连接光纤，所述接收器与所述探头之间连接光纤；

2、所述接收器被配置为：

3、接收所述光纤传回的反射光光信号，并将所述反射光光信号发送至所述光电转换模块；

4、所述光电转换模块被配置为：

5、接收所述反射光的光信号，并对所述反射光的光信号进行模数转换，得到颜色坐标；

6、响应于检测指令，向所述发射器发送发光指令；

7、所述发射器被配置为：

8、响应于所述发光指令，通过光纤和探头向所述视窗发送光信号。

9、本装置采用光纤传感技术，通过人造标准光源对变压器油的入射和反射，解析反射光的颜色坐标得到变压器油色度。管道用于变压器油样品进样和出样，管道局部开有视窗与探头机械连接。两条光纤分别实现指示光的入射和样品反射的接收光，光源由发射器提供。接收器实现对接收光的收集，并将反射光光信号发送至所述光电转换模块，在光电转换模块端进行处理，实现的光电转换及模数转换和控制，给出变压器油样品的颜色坐标。

10、可选的，所述视窗为白炽色的有机玻璃或白炽色的石英玻璃。

11、可选的，所述管道内壁设置涂层，所述涂层用于吸收杂光，减少管道的颜色对样品颜色检测的干扰。

12、可选的，所述管道为金属材质或有机聚合物材质。

13、可选的，所述光电转换模块包括a-d转换器和逻辑控制器；

14、所述a-d转换器被配置为：

15、接收所述反射光光信号，并对所述反射光光信号进行模数转换，得到颜色坐标；

16、所述逻辑控制器被配置为：

17、响应于检测指令，向所述发射器发送发光指令。

18、可选的，所述发射器的光源为人造标准光源，色温2856k。

19、本申请还提供了一种变压器油色度的传感检测方法，应用上述任一所述的变压器油色度的传感检测装置，包括：

20、在管道中无变压器油时，向逻辑控制器发送检测指令，得到背景色颜色坐标；

21、向管道中通入变压器油，向逻辑控制器发送检测指令，得到变压器油颜色坐标；

22、根据所述变压器油颜色坐标，计算得到所述变压器油标准色号。

23、可选的，如果所述背景色颜色坐标不满足0.314＜x＜0.330、0.337＜y＜0.341、0.329＜z＜0.349，则更换或者调整发射器，并重新测量所述背景色颜色坐标；

24、如果所述背景色颜色坐标满足0.314＜x＜0.330、0.337＜y＜0.341、0.329＜z＜0.349，则向管道中通入变压器油。

25、可选的，所述变压器油色度的传感检测方法，具体包括：

26、构建变压器油色号矩阵和变压器油颜色坐标矩阵，并构建所述变压器油色号矩阵与所述变压器油颜色坐标矩阵的映射关系以及系数矩阵，根据映射关系，得到变压器油色号。

27、可选的，所述变压器油色度的传感检测方法，具体包括：

28、对所述变压器油色号作归一化处理，得到所述变压器油标准色号。

29、本申请提供了一种变压器油色度的传感检测装置，包括管道、探头、发射器、接收器、光电转换模块，采用光纤传感技术，通过人造标准光源对变压器油的入射和反射，解析反射光的颜色坐标，可自动完成色彩空间色彩坐标的自动采集。本申请还提供了一种变压器油色度的传感检测方法，应用上述所述的变压器油色度的传感检测装置。因为玻璃颜色标准比色板色号0.5～8值与国际照明委员会cie1931标准颜色坐标x，y，z值存在映射关系，因此通过测量变压器油cie1931颜色坐标，可以反演变压器油的色号。应用本申请中的装置和方法测量变压器油色度，不受人工操作水平的影响，解决目测法测变压器油色度的重复性差的问题。

技术特征：

1.一种变压器油色度的传感检测装置，其特征在于，包括管道(1)、探头(2)、发射器(3)、接收器(4)和光电转换模块(6)，所述管道(1)侧壁上设置视窗(12)，所述视窗(12)连接探头(2)，所述发射器(3)和接收器(4)与所述光电转换模块(6)电连接，所述发射器(3)与所述探头(2)之间连接光纤(5)，所述接收器(4)与所述探头(2)之间连接光纤(5)；

2.根据权利要求1所述的变压器油色度的传感检测装置，其特征在于，所述视窗(12)为白炽色的有机玻璃或白炽色的石英玻璃。

3.根据权利要求1所述的变压器油色度的传感检测装置，其特征在于，所述管道(1)内壁设置涂层(11)，所述涂层(11)用于吸收杂光，减少管道(1)的颜色对样品颜色检测的干扰。

4.根据权利要求3所述的变压器油色度的传感检测装置，其特征在于，所述管道(1)为金属材质或有机聚合物材质。

5.根据权利要求1所述的变压器油色度的传感检测装置，其特征在于，所述光电转换模块(6)包括a-d转换器和逻辑控制器；

6.根据权利要求1所述的变压器油色度的传感检测装置，其特征在于，所述发射器(3)的光源为人造标准光源，色温2856k。

7.一种变压器油色度的传感检测方法，其特征在于，应用权利要求1-6任一项所述的变压器油色度的传感检测装置，包括：

8.根据权利要求7所述的变压器油色度的传感检测方法，其特征在于，如果所述背景色颜色坐标不满足0.314＜x＜0.330、0.337＜y＜0.341、0.329＜z＜0.349，则更换或者调整发射器，并重新测量所述背景色颜色坐标；

9.根据权利要求8所述的变压器油色度的传感检测方法，其特征在于，具体包括：

10.根据权利要求9所述的变压器油色度的传感检测方法，其特征在于，具体包括：

技术总结
本申请提供了一种变压器油色度的传感检测装置，包括管道、探头、发射器、接收器和光电转换模块，采用光纤传感技术，通过人造标准光源对变压器油的入射和反射，解析反射光的颜色坐标，可自动完成色彩空间色彩坐标的自动采集。本申请还提供了一种变压器油色度的传感检测方法，应用上述的变压器油色度的传感检测装置。因为玻璃颜色标准比色板色号0.5～8值与国际照明委员会CIE1931标准颜色坐标x，y，z值存在映射关系，因此通过测量变压器油CIE1931颜色坐标，可以反演变压器油的色号。应用本申请中的变压器油色度的传感检测装置和方法测量变压器油色度，不受人工操作水平的影响，解决目测法测变压器油色度重复性差的问题。

技术研发人员：赵加能,成传晖,邵洪平,卓然,高婉仙,罗颜,吴斌,黄之明,郑澍宇,傅明利,姜贻哲,陈秋霖,周仿荣,钱国超,邹德旭,洪志湖,代维菊,王若婷,李学腾,詹红生,苏应敢,程世馨,王德智
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司大理供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14