[发明专利]一种变压器油中气体检测装置

说明书

本申请提供的一种变压器油中气体检测装置，包括：差分亥姆霍兹谐振器、激光源单元、光声信号探测单元；激光源单元包括两个可调谐激光器和两个带孔毛玻璃；带孔毛玻璃位于可调谐激光器与差分亥姆霍兹谐振器之间；光声信号探测单元包括两个驻极体麦克风、锁相放大器和示波器；两个驻极体麦克风探测到的声信号为异相的，声信号输入锁相放大器进行差分运算放大后输入示波器进行显示。本申请一种变压器油中气体检测装置利用两个可调谐激光器，在无需更换激光器的情况下就可检测吸收效应在不同波段的气体，每个激光器对应产生一个光声信号，将两个光声信号做差分，能消除噪声增强信号，实现检测的高灵敏度和极好的抗交叉干扰性。

技术领域

本申请涉及电气领域技术领域，尤其涉及一种变压器油中气体检测装置。

背景技术

对于变压器油中溶解气体的检测，现有故障特征气体在线监测装置主要由油气分离器及油中脱出的故障特征气体传感检测器两大部分组成。分析表明：内部传感检测器存在的气体交叉干扰、易老化、稳定性差等问题是造成目前故障特征气体在线监测装置分析误差大、多误判和漏判的主要原因。现有故障特征气体传感分析方法主要有：气相色谱法、质谱法、半导体(碳纳米管)气敏传感器、固态微桥式检测器。气相色谱法是微量故障特征气体分析最常用的检测方法，可实现准确测量。但色谱柱易老化，不利于长期检测。质谱法具有高效、准确检测的特点，但需结合色谱柱才能实现混合气体的有效检测；半导体(碳纳米管)气敏传感器及固态微桥式检测器灵敏度高，但存在混合气体交叉敏感问题且易老化、稳定性低，其检测准确度也有待提高。

发明内容

为了解决目前变压器油中溶解气体检测装置存在的气体交叉干扰、易老化、稳定性差等技术问题，提出了一种基于差分亥姆霍兹共振增强光声光谱的变压器油中溶解气体检测装置，用两个可调谐激光器，实现不同波段范围的气体吸收效应检测，满足多种气体的检测需求，两个激光器的波长都可以独立调整。使用该装置，可以实现变压器油中溶解气体的无损高灵敏度检测，解决了不同气体间的交叉干扰的问题，并且提高了检测的稳定性。

本申请一种变压器油中气体检测装置，包括：差分亥姆霍兹谐振器、激光源单元、光声信号探测单元；

所述激光源单元包括一号可调谐激光器、二号可调谐激光器、一号带孔毛玻璃以及二号带孔毛玻璃；

所述一号带孔毛玻璃位于所述一号可调谐激光器与所述差分亥姆霍兹谐振器之间；所述二号带孔毛玻璃位于所述二号可调谐激光器与所述差分亥姆霍兹谐振器之间；

光声信号探测单元包括两个驻极体麦克风、锁相放大器和示波器；

所述两个驻极体麦克风与所述锁相放大器、所述示波器连接；所述两个驻极体麦克风探测到的声信号为异相的，所述声信号输入所述锁相放大器进行差分运算放大后输入所述示波器进行显示。

可选的，所述一号可调谐激光器与所述二号可调谐激光器的波段不同，可检测光声效应处于不同波段的不同种类气体；

所述一号可调谐激光器、二号可调谐激光器均被脉冲调制，调制频率设置为与所述差分亥姆霍兹谐振器的共振频率匹配。

可选的，所述差分亥姆霍兹谐振器包括两个相同的由玻璃制成的圆柱形隔室、两个相同的毛细玻璃管、两个相同的套管式通气口、两个相同的三通阀、四个相同的玻璃窗口镜以及两个相同的反射镜；

所述差分亥姆霍兹谐振器呈对称机构；两个所述隔室平行放置，所述玻璃窗口镜设置在所述隔室的两端，所述玻璃窗口镜设置在所述隔室的两端；所述玻璃窗口镜可让激光通过，所述玻璃窗口镜倾斜放置，以避免向激光器直接反射；

两个所述隔室通过两个毛细玻璃管连接；

所述三通阀设置在所述毛细玻璃管的中间；所述三通阀设置在所述毛细玻璃管的中间；所述套管式通气口与所述三通阀连接，所述套管式通气口与所述三通阀连接；