[发明专利]一种变压器油中气体检测装置

权利要求书

1.一种变压器油中气体检测装置，其特征在于，包括：

激光单元(1)，用于发出激光；

声电联合调制单元(2)，包括声光调制器(23)，设置在所述激光单元(1)的出光侧，用于对所述激光进行声光调制，增强所述激光的强度；电光调制器(211)，设置在声光调制器(23)的出光侧，用于对所述声光调制器(23)输出的光信号进行相位、幅度、强度以及偏振状态的调制；

气室单元(3),设置在所述声电联合调制单元(2)的出光侧，用于放置FP谐振腔并填充待测气体；

所述FP谐振腔由第一高反镜(31)和第二高反镜(32)构成，用于提高进入腔内激光的功率，所述FP谐振腔内的激光穿过所述待测气体，并使得所述待测气体产生拉曼散射光；

PDH频率锁定单元(4)，用于根据所述FP谐振腔反馈的激光信号，调节所述FP谐振腔的腔长；

光谱采集单元(5)，用于对所述FP谐振腔发出的所述拉曼散射光进行采集与检测。

2.根据权利要求1所述的变压器油中气体检测装置，其特征在于，所述激光单元(1)包括：

激光器(11)，用于发射激光；

准直镜(12)，设置在所述激光器(11)的出光侧，用于将所述激光准直为平行光；

带通滤波镜(15)，设置在所述准直镜(12)的出光侧，用于滤除杂散光，以减小光谱噪声。

3.根据权利要求2所述的变压器油中气体检测装置，其特征在于，所述声电联合调制单元(2)还包括：

第一半波片(21),设置在所述带通滤波镜(15)的出光侧，用于调节所述激光单元(1)出射激光的偏振方向；

第一偏振分束器(22)，设置在所述第一半波片(21)的出光侧，用于对所述激光进行分束，形成正交的两束激光，其中一束所述激光透射过第一偏振分束器(22)后进入所述声光调制器(23)，另一束进入第二半波片(29)；

第一四分之一波片(24)，设置在所述声光调制器(23)的出光侧，用于调节所述激光的偏振态；

第三反射镜(25)，设置在所述第一四分之一波片(24)的出光侧，用于将所述激光反射，使得所述激光再次经过所述第一四分之一波片(24)和所述声光调制器(23)，然后经所述第一偏振分束器(22)到达所述第二半波片(29)；

偏振片(210)，设置在所述第二半波片(29)和所述电光调制器(211)之间，用于提高所述激光的偏振性。

4.根据权利要求3所述的变压器油中气体检测装置，其特征在于，所述气室单元(3)还包括一个气室，所述气室安装有：

第一窗口镜(33)，设置在所述声电联合调制单元(2)发出激光侧，用于使所述激光进出所述气室；

第二窗口镜(34)，设置在所述光谱采集单元(5)一侧，用于所述拉曼散射光的收集；

气密数据接口(35)，用于所述PDH频率锁定单元(4)输出的负反馈控制信号进入所述气室内；

进气口(36)和出气口(37)，用于待测气体的进出所述气室。

5.根据权利要求4所述的变压器油中气体检测装置，其特征在于，所述PDH频率锁定单元(4)包括：

第二偏振分束器(41)，设置在所述电光调制器(211)的出光侧，用于对所述激光进行分束，形成正交的两束激光，其中一束所述激光透射过第二偏振分束器(41)后进入第二四分之一波片(42)，另一束进入光电探测器(44)；

所述第二四分之一波片(42)，设置在所述第二偏振分束器(41)和所述气室单元(3)之间，用于调节所述激光的偏振态；

所述光电探测器(44)，用于探测所述FP谐振腔反馈的激光强度，并输出FP谐振腔激光透射信号；

PDH频率锁定器(45)，接收所述FP谐振腔激光透射信号，将所述激光器发出激光频率与所述FP谐振腔激光透射信号进行混频比较，输出所述负反馈控制信号；

压电位移器(46)，与所述第一高反镜(31)或第二高反镜(32)相连，用于根据所述负反馈控制信号，驱动所述第一高反镜(31)或第二高反镜(32)移动。