[发明专利]一种大型汽轮发电机定冷水箱氢含量光学在线监测分析装置

说明书

本发明涉及监测设备技术领域，具体公开了大型汽轮发电机定冷水箱氢含量光学在线监测分析装置，包括光纤传感机构、光纤解调机构和上位计算机；所述光纤传感机构包括光纤传感器，光纤传感器安装在光纤的前端，光纤传感器安装在气室中，光纤传感器的检测端放置在定冷水箱中，光纤解调机构包括设置在定冷水箱内的传感光源、激光加热光源、耦合器、环形器、光谱解调模块。该设备能够在高温度高浓度气体环境下实时监测氢气浓度与含量，及时进行预警，并能实时保存历史数据便于对比分析，从而也定量分析出机组线棒等处漏出氢气量，同时预判线棒易漏氢薄弱点是否已经出现危害，为汽轮发电机组安全运行保驾护航。

技术领域

本发明涉及监测设备技术领域，具体为大型汽轮发电机定冷水箱氢含量光学在线监测分析装置。

背景技术

通常汽轮发电机组采用氢冷方式，氢冷冷却效果好，汽轮发电机的定冷水箱内的氢气主要来源于发电机内部，氢气具有很强的渗透性，且其分子小，可以渗透进入线圈端部绝缘引水管内，随水流汇集至定冷水箱中，此外，定子线棒两端众多的接头若有松动等缺陷容易产生漏点，由于氢压高于线圈内水压，氢气也会漏入且在定冷水箱上部空间汇集，当氢气和空气的混合物达到一定范围，会产生爆炸危险，会危及机组及人身安全，为此在机组运行过程中，对氢油水系统各环节进行在线监测是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供大型汽轮发电机定冷水箱氢含量光学在线监测分析装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：大型汽轮发电机定冷水箱氢含量光学在线监测分析装置，包括光纤传感机构、光纤解调机构和上位计算机；所述光纤传感机构包括光纤传感器，光纤传感器安装在光纤的前端，光纤贯穿气室设置在定冷水箱内，光纤上的光纤传感器安装在气室中，气室上焊接有进气管、出气管，光纤传感器的检测端放置在定冷水箱中，光纤解调机构放置在定冷水箱内；

所述光纤解调机构包括传感光源、激光加热光源、耦合器、环形器、光谱解调模块，其中，传感光源和激光加热光源均与至耦合器连接，并通过耦合器耦合成一束光源打到环形器上；所述环形器的一端与光纤连接，另一端与光谱解调模块连接，用于将反射信号通过环形器输入至光谱解调模块中，光谱解调模块用于将光信号转换为电信号；

所述光谱解调模块通过引线与模数转换模块连接，用于将模拟信号转换为相应数字信号，模数转换模块的数字信号输出端通过引线与高速数字信号处理模块输入端相连；所述高速数字信号处理模块输出端通过引线连接有以太网转换模块，以太网转换模块通过网线与上位计算机连接，用于将数字信号发送至上位计算机中。

优选的，所述高速数字信号处理模块内部设置有高速数据处理芯片，内含分析算法程序，用于将前端采集获取的实时信号进行数据处理。

优选的，所述上位计算机的串口处通过引线与电控模块的信号接收端连接。

优选的，所述电控模块与传感光源、激光加热光源的控制端连接。

优选的，所述上位计算机用于发送波长光束控制指令至电控模块，电控模块用于控制传感光源和激光加热光源发出所需波长光束。

优选的，整个监测分析装置均通过线性电源提供电力支持，线性电源的输入端与电源插座连接，线性电源输出端用引线与光纤传感机构、光纤解调机构和上位计算机的供电端连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的大型汽轮发电机定冷水箱氢含量光学在线监测分析装置，该设备中的光纤传感机构在使用时不会产生火花，安全较高，且抗电磁干扰性较强，体积小，敏感性强，能够在高温度高浓度气体环境下实时监测氢气浓度与含量，及时进行预警，并能实时保存历史数据便于对比分析，从而也定量分析出机组线棒等处漏出氢气量，同时预判线棒易漏氢薄弱点是否已经出现危害，为汽轮发电机组安全运行保驾护航。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。