判别GIS内绝缘材料劣化程度的气敏光纤传感器及方法技术

本发明专利技术专利提供了判别GIS内绝缘材料劣化程度的气敏光纤传感器及方法，由宽带光源、偏振器、测试气室、D型光子晶体光纤、单模光纤、光谱分析仪和计算机组成；光纤传感器位于测试气室内，测试气室内有控制四氟化碳气体的入口和出口；D型光子晶体光纤侧面抛光表面涂覆铂复合石墨烯薄膜，与D型光子晶体光纤熔接的单模光纤、涂覆铂复合石墨烯薄膜的D型光子晶体光纤一起构成所述的判别GIS内绝缘材料劣化程度的气敏光纤传感器的探头。利用SPR传感机制，将四氟化碳气体折射率RI的微小变化转换成可测量的损耗峰的变化，实现折射率传感，具有灵敏度高、设计灵活、结构紧凑、稳定性强等优点，在绝缘材料劣化程度判别中具有广泛的应用价值。绝缘材料劣化程度判别中具有广泛的应用价值。绝缘材料劣化程度判别中具有广泛的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
with gold-graphene layers on the polished surface,AppliedPhysics A,2019,125:437)提出一种在抛光表面涂有金和石墨烯层的D型PCF折射率传感器，在固体纤芯x方向放置两个大空气孔，研究x方向偏振光发生耦合时的限制损耗谱；A.A.Rifat等人(A.A.Rifat,G.A.Mahdiraji,D.M.Chow,Y.G.Shee,R.Ahmed and F.R.M.Adikan,Photonic Crystal Fiber-Based Surface Plasmon Resonance Sensor with Selective Analyte Channels and Graphene-Silver Deposited Core,Sensors,2015,15(5):11499-11510)提出一种D型光子晶体光纤SPR折射率传感器，采用银作为SPR激发材料，该传感器不仅探测范围较窄，而且不能满足高灵敏度的要求。
[0005]对于GIS设备来说，局部放电会使六氟化硫分解，产生不同的气体，其中四氟化碳便是重要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.判别GIS内绝缘材料劣化程度的气敏光纤传感器及方法，其特征在于，由宽带光源(1)、偏振器(2)、测试气室(3)、D型光子晶体光纤(4)、单模光纤(5)、光谱分析仪(6)和计算机(7)组成；所述光纤传感器位于测试气室(3)内，测试气室(3)内有控制四氟化碳气体的入口(8)和出口(9)；所述D型光子晶体光纤(4)侧面抛光表面涂覆铂复合石墨烯薄膜(Pt/GO)，与所述D型光子晶体光纤(4)熔接的单模光纤(5)、涂覆铂复合石墨烯薄膜(Pt/GO)的D型光子晶体光纤(4)一起构成所述的判别GIS内绝缘材料劣化程度的气敏光纤传感器的探头；所述D型光子晶体光纤(4)包括：包层(10)、25个位于包层中的空气孔；其特征在于，空气孔(11)和空气孔(12)以原点为中心分别旋转20
°
、40
°
、60
°
、79
°
，再镜像形成第一层空气孔、第二层空气孔；空气孔(13)以原点为中心分别旋转20
°
、40
°
，再镜像形成第三层空气孔；椭圆空气孔(14)位于y轴(空)纤芯处；所述D型光子晶体光纤(4)侧面抛光表面涂覆铂复合石墨烯薄膜(Pt/GO)的制备方法为：采用湿化学还原法制备Pt/GO，将300mg石墨烯(GO)通过超声分散于60mL乙二醇(EG)中，超声2min使石墨烯(GO)在溶液中均匀分散，按照铂(Pt)的担载量为6wt％、3wt％、0.7wt％，向上述悬浮液中分别加入浓度为7.26mg/mL的氯铂酸(H2PtCl6)溶液2750μL、1550μL、525.65μL。用1mol/L的NaOH/EG溶液调节上述混合液的pH至12，在150℃的烘箱温度下恒温2.5h，然后冷却到室温，再用浓度为0.5mol/L的HCl溶液调节上述反应液pH至3，用去离子水进行洗涤、过滤，最后置于75℃烘箱中过夜烘干，经过氢气还原得到铂复合石墨烯薄膜(Pt/GO)材料。2.根据权利要求1所述的判别GIS内绝缘材料劣化程度的气敏光纤传感器及方法，其特征在于：所述D型光子晶体光纤(4)的包层空气孔间距Λ为...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈涛，杨添宇，梁涵，刘驰，张智文，王韶峰，宋明歆，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：