[发明专利]一种基于TDLAS的SF6电气设备运行状态检测装置

权利要求书

1.一种基于TDLAS的SF6电气设备运行状态检测装置，包括通信模块、控制与显示模块、通道选择模块、多通道阵列激光器、光功率放大器、气室、光功率探测器以及分析与解调模块，其特征在于：

所述气室的输入端与SF6电气设备取气口相连，将SF6电气设备的气体样品输入气室；

所述控制与显示模块的输出端与通道选择模块的输入端连接，控制所述通道选择模块针对需要检测出的不同气体选择与切换所述多通道阵列激光器中预设的不同中心波长通道，控制多通道阵列激光器产生对应中心波长的激光信号；

所述多通道阵列激光器的输入端与所述通道选择模块的输出端连接，通过所述通道选择模块的控制，输出对应中心波长的激光信号；

所述光功率放大器的输入端与所述多通道阵列激光器的输出端连接，放大所述多通道阵列激光器输出的所述激光信号，并将放大后的激光信号照射至所述气室；

所述光功率探测器探测经过气室内气体样品吸收后的激光信号，将所探测的激光信号转换为模拟电信号，并将所述模拟电信号传输至所述分析与解调模块；

所述分析与解调模块解调带有检测气体浓度信息的所述模拟电信号，将模拟电信号转换至数字信号的转换；

所述控制与显示模块的输入端与所述分析与解调模块的输出端连接，接收所述分析与解调模块传输的数字信号；

所述控制与显示模块通过所述通信模块与外部保护监测设备连接，共享检测数据信息。

2.根据权利要求1所述的基于TDLAS的SF6电气设备运行状态检测装置，其特征在于：

所述电气设备运行状态检测装置还包括温度控制模块和电流驱动模块，

所述温度控制模块的输入端与所述控制与显示模块的输出端连接，所述温度控制模块的输出端与所述多通道阵列激光器连接，所述控制与显示模块控制所述温度控制模块调节所述多通道阵列激光器内部热沉温度，从而对所述多通道阵列激光器输出激光中心波长进行粗调，使得输出激光中心波长稳定在对应检测气体吸收谱线波长处；

电流驱动模块的输入端与所述控制与显示模块的输出端连接，所述电流驱动模块的输出端与所述多通道阵列激光器连接，所述控制与显示模块控制所述电流驱动模块输出加载有低频三角波和高频正弦波信号的调制电流，从而对所述多通道阵列激光器输出激光中心波长进行微调，使所述多通道阵列激光器输出带有调制信息的激光信号。

3.根据权利要求2所述的基于TDLAS的SF6电气设备运行状态检测装置，其特征在于：

所述多通道阵列激光器的各通道输出波长在电流每变化1mA时，对应波长变化0.01nm；温度每变化1度时，对应波长变化0.1nm。

4.根据权利要求1或2所述的基于TDLAS技术的SF6电气设备运行状态检测装置，其特征在于：

所述多通道这列激光器为8通道并联可调谐阵列激光器，所述8通道并联可调谐阵列激光器的相邻通道中心波长间隔5nm，起始激光输出通道波长为1547nm，最末端输出通道中心波长为1582nm。

5.根据权利要求1所述的基于TDLAS的SF6电气设备运行状态检测装置，其特征在于：

所述气室包括激光入射口、透镜、激光出射口，

所述多通道阵列激光器发出的激光通过所述激光入射口进入气室；

所述透镜具有镀膜，并且在所述气室的上下两端分别设置有多个，用于多次反射所述激光增加光程；

所述激光出射口与所述光功率探测器连接，经过多次反射且经过气体样本吸收后的所述激光通过所述激光出射口进入所述光功率探测器。

6.根据权利要求5所述的基于TDLAS的SF6电气设备运行状态检测装置，其特征在于：

所述气室的直径3cm，所述气室的有效光程为21cm。

7.根据权利要求1所述的基于TDLAS的SF6电气设备运行状态检测装置，其特征在于：

所述分析与解调模块具有滤波电路，能够在10KHZ-150KHZ频段内进行选择性滤波，完成对调制的高频信号的滤波。