[发明专利]一种局部放电光学超声检测系统

权利要求书

1.一种局部放电光学超声检测系统，其特征在于，所述局部放电光学超声检测系统包括光纤超声传感探头、延迟光纤、光纤耦合器、偏振控制器、光源和光电探测器，所述光纤超声传感探头包括芯轴及绕制在所述芯轴外部的光纤，所述芯轴由绝缘弹性材料制成；

所述光纤超声传感探头设置在待检测电力设备的检测位置处，所述光纤超声传感探头中的光纤的两端分别连接所述延迟光纤和所述偏振控制器，所述光源、光电探测器、延迟光纤和偏振控制器分别连接至所述光纤耦合器；所述延迟光纤的长度与所述待检测电力设备的检测位置的环境参数以及所述光纤超声传感探头的探头参数相关；

所述光源发出的光依次经过所述光纤耦合器、延迟光纤、光纤超声传感探头、偏振控制器和光纤耦合器至所述光电探测器形成第一路干涉光路，所述光源发出的光还依次经过所述光纤耦合器、偏振控制器、光纤超声传感探头、延迟光纤和光纤耦合器至光电探测器形成第二路干涉光路；

所述光电探测器对两路干涉光路进行解调输出所述待检测电力设备内部的局部放电信号；

其中，所述延迟光纤的长度L_delay为k为比例系数，η与所述光纤超声传感探头的探头参数相关，所述探头参数包括所述光纤超声传感探头的芯轴的弹性模量E、高度H和泊松比μ且f_n是所述光纤超声传感探头所在的环境参数对应的局部放电信号的频率分布范围的响应中心频率。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括至少两条长度不同的所述延迟光纤，当所述光纤超声传感探头设置在环境参数不同的检测位置处时，选用与所述环境参数对应长度的延迟光纤。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述待检测电力设备的检测位置的环境参数包括所述检测位置处的绝缘介质的类型，不同类型的绝缘介质对应不同的局部放电信号的频率分布范围。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述待检测电力设备设置有所述光纤超声传感探头的检测位置位于所述待检测电力设备的表面，则所述检测位置处的绝缘介质为空气；

或者，所述待检测电力设备设置有所述光纤超声传感探头的检测位置位于所述待检测电力设备的内部，则所述检测位置处的绝缘介质为液体或固体。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述芯轴的弹性模量E4Gpa、泊松比μ0.2、高度H在10mm～200mm范围内。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

当所述光纤超声传感探头所在的所述检测位置处的绝缘介质为空气时，所述延迟光纤的长度为1500m～2500m；

当所述光纤超声传感探头所在的所述检测位置处的绝缘介质为液体或固体时，所述延迟光纤的长度为500m～1500m。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，输出的所述局部放电信号的最大幅值与所述光纤超声传感探头的芯轴外部绕制的光纤的长度L、所述芯轴的材料以及所述光纤超声传感探头的尺寸相关。