[发明专利]一种六氟化硫分解的微量气体光声检测信号温度校正模型

说明书

技术领域

本发明属于六氟化硫分解的微量气体温度检测校正技术领域，涉及迭代法算法，特别是一种六氟化硫分解的微量气体光声检测信号温度校正模型。

背景技术

目前，对于SF₆放电分解组分的检测，IEC60480-2004标准推荐的检测方法主要包括六种：气相色谱法、检测管法、红外吸收光谱法、气体传感器法、离子色谱法、质谱法等。与传统的SF₆局部放电分解组分检测法相比，光声光谱法具有检测灵敏度高、检测范围宽、不需要消耗被测气体和载气、特别适用于在线监测等优点。

但是，温度是影响气体光声光谱检测的重要因素，温度的变化会改变光声池内声波的传播速度，从而引起谐振频率、光声池常数、品质因子等参数发生变化，另外不同温度下待测气体的吸收系数也有所不同，因此有必要研究温度变化对气体光声检测的影响。由于温度对不同气体光声检测的影响具有相同的特点和趋势。

由于上述问题亟待解决，本发明提出一种可以对六氟化分解的微量气体光声检测信号温度进行校正的模型。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种六氟化硫分解的微量气体光声检测信号温度校正模型，在利用光声光谱法对SF₆局部放电分解组分进行实测时，能够检测出温度变化对气体光声检测的影响，从而有助于对SF₆气体绝缘设备内部故障的正确判断；同时对获取的实验数据用迭代法算法进行校正计算，能够应用于受温度变化影响的光声信号校正。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种六氟化硫分解的微量气体光声检测信号温度校正模型，它包括有：所述模型建立步骤如下：

S1：建立微量气体体积分数与气体光声信号之间的关系式；

S2：建立温度与气体光声信号的关系式；

S3：求解步骤S1和步骤S2的关系式，得到计算结果；

S4：根据步骤S3的计算结果建立温度校正模型；

S5：求解温度校正模型，得到校正结果。

进一步，步骤S1中气体体积分数与气体光声信号值的关系式如下：

C＝g(V_p)＝a₁V_p+a₀；

其中，a₁和a₀是由实验数据拟合得到的常数；C为气体体积分数；V_p为光声信号值。

进一步，所述步骤S2中温度与气体光声信号的关系式为：

k_c＝f(C)＝b₁C+b₀；

其中，b₁和b₀可由实验数据的拟合结果确定；k_c为温度与光声信号的变化斜率。

进一步，所述步骤S2中温度与气体光声信号的关系式还包括有：

S21：因环境温度的变化导致微量气体光声信号产生变化量，产生变化量的数学模型如下：

ΔV_pt＝V_pt-V_p＝k_c(t-t_o)＝f(C)(t-t_o)；

其中，t₀为参考温度；t为实际检测时的环境温度；V_pt为实际检测的光声信号；V_p为参考温度下的光声信号。

进一步，步骤S3的计算步骤如下：

S31：采用迭代法算法计算步骤S21；

S32：设置迭代初值V₁为光声信号实测值V_pt，V₂为校正后光声信号值V_p；

S33：将步骤S32中的迭代初值V₁和V₂带入步骤S21中进行计算，得到：

a＝V₂-V₁；

当前后两次校正结果的差值在迭代精度范围时，可近似得到V₁＝V₂，此时的校正结果近似等于参考温度下的标准信号值；其中，a为迭代中间值；

S34：不断的循环校正计算，即判断a的绝对值是否小于迭代精度e，如果是，则输出V₂，可以得到C＝g(V₂)；反之，继续进行循环校正。