[发明专利]分光镜型电晕紫外探测仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种电晕紫外探测仪，尤其是涉及一种分光镜型电晕紫外探测仪。

背景技术

随着我国电网规模的迅猛发展，电力设备的局部放电故障问题日益突出。局部放电故障早期一般表现为电晕放电，电晕放电是指电极附近电场强度超过一定值后，导致周围气体（通常是空气）局部电离而产生的一种自持放电现象。电晕属于高压脉冲放电，放电过程中会伴随等离子体的产生，它会使空气发生化学反应，产生臭氧及氧化氮等产物，引起电气设备的绝缘腐蚀和损坏，进而造成严重事故和电网瘫痪。

国际照明委员会（CIE）对紫外辐射波段进行了定义，即 100nm～400nm 的电磁辐射称为紫外线。具体分三个波段，即 UVA、UVB 和 UVC。 其中 UVC 波段范围为 100nm～280nm，其中 100nm～200nm 属真空紫外，在空气中很快被氧吸收（形成臭氧），而太阳光谱中200nm～280nm 波段的光在穿越大气平流层时又会被臭氧层强烈吸，这个波段被称为日盲紫外波段。因此地面上缺少100-280nm波段的紫外光，在地面对UVC紫外波段的目标进行检测，即使晴朗的白天也可以避免太阳光的背景干扰，检测的准确度极高。

而电力设备早期局部放电放电正好会发出UVC波段的光，因此近年来针对UVC波段进行的电力设备早期放电紫外检测技术逐渐兴起，并且在西方国家电力系统中得到了极大推广应用，在我国也越来越受到重视。毫无疑问，如果能对电力设备的早期放电进行检测就可以及时预防电力事故的发生。

然而目前由于我国高灵敏度的日盲紫外成像器件研究尚不成熟，采用国外高性能紫外成像器件价格又非常昂贵，因此我国在电晕紫外成像仪实用化研究方面面临很大困难。但采用单元（非成像）探测方法进行电晕紫外辐射强度检测是一种比较合适的技术，技术难度相对较低，仪器的开发成本比电晕紫外成像仪低很多，但目前很多单元紫外探测技术缺少目标定位系统。单元探测技术如果缺少专门的定位系统，带来的后果是无法判断绝缘子的那个部位出现电晕放电，甚至哪个绝缘子出现电晕放电也无法判断清楚。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种定位准确的分光镜型电晕紫外探测仪。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：分光镜型电晕紫外探测仪，包括望远镜头、分光镜、紫外探测器、紫外信号处理电路、液晶显示屏、面阵CCD器件 和图像处理电路，望远镜头和面阵CCD器件共一个光轴，分光镜位于望远镜头和面阵CCD器件之间，分光镜的镜面与望远镜头的光轴成45度夹角，分光镜2为让100-380nm波段的紫外光反射而让380-760nm波段的可见光透过的镜片；

所述的紫外探测器与所述的紫外信号处理电路电连接，所述的紫外信号处理电路与所述的液晶显示屏电连接，面阵CCD器件与图像处理电路电连接，图像处理电路与液晶显示屏电连接；

穿过望远镜头的光线被分光镜分成两路，其中一路为紫外光，另一路为可见光，紫外光经分光镜反射到紫外探测器光敏面上，另外一路可见光经分光镜透射后照射到面阵CCD器件6的光敏面上。

望远镜头为卡塞格伦镜头，卡塞格伦镜头包括镜筒、抛物面主反射镜和双曲面次反射镜，所述的抛物面主反射镜位于镜筒的后端，抛物面主反射镜和双曲面次反射镜共一光轴，双曲面次反射镜位于抛物面主反射镜的前面且位于抛物面主反射镜的焦点以内。

紫外探测器为响应波段为100-280nm的单元光探测器或由宽光谱单元探测器加100-280nm紫外带通滤光片组成。

紫外信号处理电路由紫外光强信号采集电路和显示电路组成。

面阵CCD器件由面阵硅CCD传感器和驱动电路组成。

与现有技术相比，本发明的优点是通过小视场角的紫外镜头进行放电紫外探测，将视场范围尽可能限制到最小；同时通过望远镜头后的分光镜将紫外和可见光分开，这样通过可见光路能够将放电绝缘子进行成像显示，同时通过紫外光路也能够显示出放电紫外辐射强度，从而达到对绝缘子的放电位置进行定位的目的。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的紫外探测光路图；

图3为本发明的可见光成像光路图；

图4为本发明的望远镜头结构和分光原理示意图；

图5为本发明的液晶显示界面示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。