一种基于TDLAS技术的微水测量方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于TDLAS技术的微水测量方法，包括：计算所测气体的浓度信息和计算网络样本数据残差；还提供基于TDLAS技术的微水测量的装置，TDLAS实验平台对微水进行检测时，光路由于暴露在空气中，肯定会有空气中的水分子对实验的检测结果造成干扰，其次使用的背景气体如氮气等也有微量的水分子，这些都会对检测精度产生影响。为了避免这种现象，本发明专利技术将激光分为两束，强度分别为95%和5%，以激光强度为5%的作为参考信号，来消除空气和背景气体中水分的干扰；此外，通过网络样本数据残差能够进一步的消除外界因素对浓度信息的影响，使所得的浓度值区域精确。得的浓度值区域精确。得的浓度值区域精确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于TDLAS技术的微水测量方法及其装置


[0001]本专利技术涉及信号检测
，尤其涉及一种基于TDLAS技术的微水测量方法及其装置。

技术介绍

[0002]当SF6气体绝缘设备发生局部放电时，电弧高温、火花放电和电晕会使SF6气体分解，但电弧熄灭后绝大部分的分解物又重新结合成稳定的SF6分子，如果H2O含量超标的情况下，会生成SOF2、SO2F2、SO2等有毒物质及氢氟酸、亚硫酸等强酸性物质，这些SF6分解组分会加速气体绝缘开关设备（GIS）内绝缘老化和金属材料表面腐蚀，加重局部放电程度，进而导致GIS发生内部击穿故障。因此，通过检测SF6电气绝缘设备中的水分含量，对其进行控制，从而降低SF6电气设备突发性故障发生概率。
[0003]为了保证SF6电气设备的可靠运行，提高电力系统连续可靠运行能力，对其性能实现在线状态检测、监测与故障预测，已成为SF6电气设备应用中重要研究方向；同时，随着无人值守变电站对遥控、遥测的要求，在线监测SF6电气设备内部H2O含量具有非常重要的实际应用价值。
[0004]可调谐二极管激光吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于TDLAS技术的微水测量方法，其特征在于，包括：S1、计算所测气体的浓度信息；S2、计算网络样本数据残差；S21、为了消除外界因素对所述浓度信息的影响，所述网络样本数据残差为：（1）其中，N为训练样本个数；Y
i
为网络理想输出值；y
i
为网络实际输出值；i为第i个训练样本，其中，i为自然数；S22、为了用前一个粒子的速度分量来预测后一个粒子的速度分量，以对所述外界因素和微水体积分数值进行训练，公式如下：（2）
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（3）其中，、为粒子速度和位置维分量；为后一个粒子的速度分量；w为常数，v为惯性因子，用来控制继承多个粒子当前的速度的，在0.6到0.75之间进行选取；，为加速常数，加速常数控制着飞翔速度的计算，取= =1.7；，为0到1范围内的随机数；为后一个粒子的位置分量；为指第个粒子的最优解，其中，为自然数。2.根据权利要求1所述的一种基于TDLAS技术的微水测量方法，其特征在于：所述计算所测气体的浓度信息包括对测量信号和参考信号进行处理；所述测量信号是通过气体测量通道得到，所述气体测量通道是指用来直接测量气体，反应气体浓度响应特征波长的红外光的变化关系；所述参考信号是通过参考通道得到，所述参考通道是用来测量没有被待测气体所吸收的光强的通道，与气体浓度的变化无关；所述参考信号与背景光或外界环境干扰有关。3.根据权利要求2所述的一种基于TDLAS技术的微水测量方法，其特征在于：对于所述气体测量通道，对于所述参考通道，所述测量信号和所述参考信号均正比于光强，对于一个密封的气室内，得：所述气体测量通道：
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（4）所述参考通道：
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（5）其中，K为吸收系数；L为光程长度，均是确定的；两路通道拥有比例因子K1为95%，K2为
5%；为光电探测器里面的电流值。4.根据权利要求3所述的一种基于TDLAS技术的微水测量方法，其特征在于：在实际测试中，光强是通过探器的电信号来代表光强信号，为了消除误差，对所述式（4）和所述式（5）比值得：
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（6）通过公式（6）计算出浓度为：（7）其中，对于一个确定的系统，常数Q；...

【专利技术属性】
技术研发人员：程绳，陈启明，姚京松，董晓虎，罗浪，杨丰帆，林磊，时伟君，陈思哲，周建，刘志鹏，杨旭，聂松，张晓星，张引，严进，
申请(专利权)人：湖北省超能电力有限责任公司湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：