[发明专利]一种基于光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测装置及方法

权利要求书

1.一种基于光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于： 包括：油样采集单元、油气分离单元、基于光谱技术的气体检测单元、数据采集单元、控制及处理单元、存储单元、通信单元以及人机交互单元；其中，油样采集单元与出油阀相连接，油样采集单元还与油气分离单元相连接，油气分离单元与基于光谱技术的气体检测单元相连接，基于光谱技术的气体检测单元通过导线与数据采集单元连接，数据采集单元通过导线与控制及处理单元连接，控制及处理单元通过导线分别与油样采集单元、油气分离单元、基于光谱技术的气体检测单元、存储单元、通信单元及人机交互单元相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于：所述油样采集单元是具有油样采集功能的机械组件，能够采样适量的变压器绝缘油和将用完的变压器绝缘油排回到变压器本体内，油样采集单元与出油阀之间通过不锈钢毛细管连接，接头处采用内置密封圈的管螺母固定，所采用的不锈钢毛细管管壁厚度为0.5mm，外径为4mm；油样采集单元通过不锈钢毛细管与油气分离单元相连接，接头处采用内置密封圈的管螺母固定；油气分离单元通过不锈钢毛细管与基于光谱技术的气体检测单元相连接，接头处采用内置密封圈的管螺母固定；基于光谱技术的气体检测单元是光学组件，输出的是电信号，通过导线与数据采集单元连接；数据采集单元是将模拟信号转换成数字信号的电路，通过导线与控制及处理单元连接；控制及处理单元是控制装置运行以及处理数据的电路，与油样采集单元通过导线连接；所述存储单元是具有数据存储功能的电路，通信单元是具有通信功能的电路，人机交互单元是具有显示屏和按键的电路。

3.根据权利要求1所述的一种基于光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于：所述基于光谱技术的气体检测单元包括：近红外发生器、气室、电子光栅及光电传感器、氢气传感器、压力传感器及温度传感器、气样进口以及气体出口；其中，气室为长方体结构，材质为不锈钢，近红外发生器固定连接在气室的侧壁上，近红外发生器发出的近红外光能够照射到气室内部的气体，电子光栅及光电传感器固定连接在气室的另一侧壁上，电子光栅及光电传感器能够接收近红外发生器发出的近红外光，氢气传感器能够检测气室内的氢气含量，连接在气室的上壁上；压力传感器及温度传感器能够检测气室内的气体压力以及气体温度，连接在气室的上壁上；气样进口和气体出口是两个气体电磁阀，连接在气室的下壁上。

4.根据权利要求3所述的一种基于光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于：所述近红外发生器通过螺丝直接固定在气室的左侧壁上，接缝处采用橡胶垫密封，近红外发生器发出的近红外光可以照射到气室内部的气体，电子光栅及光电传感器通过螺丝直接固定在气室的右侧壁上，接缝处采用橡胶垫密封，电子光栅及光电传感器用于接收近红外发生器发出的近红外光，氢气传感器用于检测气室内的氢气含量，通过螺丝直接固定在气室的上壁上，接缝处采用橡胶垫密封，压力传感器及温度传感器用于检测气室内的气体压力以及气体温度，通过螺丝直接固定在气室的上壁上，气样进口和气体出口是两个气体电磁阀，通过螺丝直接固定在气室的下壁上，接缝处采用橡胶垫密封，气样进口是气体进入气室的通道，气体出口是气体排出气室的通道。

5.根据权利要求3所述的一种基于光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于：所述气室还可以为正方体结构。

6.根据权利要求1所述的一种基于光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于：所述监测装置能够在线监测氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯以及乙烷七种变压器油中溶解气体，支持以太网，RS485以及IEC61850多种通信接入方式，具有本地显示、本地存储、远程通讯、故障诊断、故障报警功能。