一种气体检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种气体检测系统，包括单点检测器，包括红外激光器，以及红外激光器的光路上依次设置的光吸收池，以及红外探测器；光声光谱检测器，包括宽谱光源模块、设置于宽谱光源模块上的光声池，以及设置于光声池的侧壁的微音器；脱气装置，包括用于对变压器的油体进行油气分离得到待测气体的脱气室、连接脱气室和变压器的油体通道，以及进气通道；控制模块，控制模块分别与所单点检测器、脱气装置和光声光谱检测器通讯连接，用于控制单点检测器、光声光谱检测器和脱气装置工作以及根据单点检测器和光声光谱检测器采集的信号确定待测气体的气体成分和气体含量。本实用新型专利技术能够提高基于光声光谱法对气体的测量精确度。够提高基于光声光谱法对气体的测量精确度。够提高基于光声光谱法对气体的测量精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种气体检测系统


[0001]本技术涉及电气系统
，特别涉及一种气体检测系统。

技术介绍

[0002]电力变压器一旦发生故障，将会导致电力中断，情况严重时甚至会引发火灾，对社会生活以及经济发展带来十分严重的后果。通过对油中溶解气体含量分析，能够较为准确且全面地分析电力变压器的状态和故障诊断。在对油中气体含量的分析方法中，基于光声效应的光声光谱检测技术是较为新型的应用方式，其通过油气分离的方式将油中气体分解出来，不同气体与不同波长中红外光形成光声效应后，通过微音器采集光声效应并进行数据处理来判断气体种类及含量。
[0003]当前技术也存在一些缺点。首先，光声光谱法对双原子分子无响应(例如，H2)；其次，变压器油中分离出来的气体包括甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙烷(C2H6)、氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、水(H20)、乙炔(C2H2)等多种气体组成的混合气体，不同气体对应的红外光吸收波长并不是完全独立的，他们彼此之间容易产生干扰，特别是H2O分子的红外吸收波长影响较大，对于更高或更低的波都会产生噪声；此外，部分气体产生的光热现象较弱，因此目前基于光声光谱法，对气体的测量精确度仍然较低。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题在于目前基于光声光谱法对气体的测量精确度仍然较低，针对现有技术的不足，提供一种气体检测系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种气体检测系统，所述气体检测系统应用于变压器油中溶解的气体检测，包括：
[0007]单点检测器，包括中红外激光器，以及所述红外激光器的光路上依次设置的光吸收池，以及红外探测器；
[0008]光声光谱检测器，包括宽谱光源模块、设置于所述宽谱光源模块上的光声池，以及设置于所述光声池的侧壁的微音器；
[0009]脱气装置，包括用于对所述变压器的油体进行油气分离得到待测气体的脱气室、连接所述脱气室和所述变压器的油体通道，以及进气通道，其中，所述进气通道分别与所述光声池和所述光吸收池连通；
[0010]控制模块，所述控制模块分别与所单点检测器、所述脱气装置和所述光声光谱检测器通讯连接，用于控制所述单点检测器、光声光谱检测器和所述脱气装置工作以及根据所述单点检测器和所述光声光谱检测器采集的信号确定所述待测气体的气体成分和气体含量。
[0011]可选地，所述中红外激光器包括激光发射器，以及与所述中红外激光器通讯连接的激光器控制模块。
[0012]可选地，所述宽谱光源模块包括宽谱光源，以及设置于所述宽谱光源光路上的光
路处理单元。
[0013]可选地，所述光路处理单元包括所述宽谱光源的光路上依次设置的聚焦透镜、光学斩波器和滤光盘。
[0014]可选地，所述光吸收池包括设置于所述红外激光器光路上的第一射入窗口和射出窗口；
[0015]所述光声池包括设于所述宽谱光源的光路上的第二射入窗口。
[0016]可选地，所述第一射入窗口、所述射出窗口和/或所述第二射入窗口为硒化锌窗口玻璃。
[0017]可选地，所述进气通道还包括与所述脱气装置连接的板状部、所述板状部向外延伸且与所述光吸收池连接的第一延伸部，以及所述板状部向外延伸且与所述光声池连接的第二延伸部。
[0018]可选地，所述脱气装置还包括设于所述板状部的第一电磁阀；
[0019]所述光吸收池和/或所述光声池还包括用于将所述待测气体排出的排气通道，和用于控制所述排气通道的第二电磁阀。
[0020]可选地，所述控制模块包括第一信号处理单元、第二信号处理单元和控制单元；
[0021]所述第一信号处理单元分别与所述微音器和所述光学斩波器通讯连接，所述第二信号处理单元分别与所述红外探测器和所述激光发射器通讯连接，所述控制单元分别与所述第一信号处理单元和所述第二信号处理单元通讯连接。
[0022]可选地，所述第一信号处理单元和/或所述第二信号处理单元包括锁相放大器。
[0023]有益效果：与现有技术相比，本技术提供了一种气体检测系统，所述气体检测装置包括单点检测器、光声光谱检测器、脱气装置和控制模块，脱气装置能够抽提变压器的变压器油中气体，并传输至单点检测器和光声光谱检测器，单点检测器可对个别易受到干扰的气体进行激光吸收的采集，而光声光谱检测器能够基于宽谱光源模块，对多个气体进行振动信号的采集，最后对采集的信号进行分析，确定变压器油中的气体成分和气体含量。本方案能够实现检测结果更为精确，对存在干扰的气体能够得到更为准确的检测结果。
附图说明
[0024]图1为本技术提供的气体检测系统的结构示意图。
[0025]图中标注的含义为：
[0026]10，单点检测器；20，光声光谱检测器；30，控制模块；40，脱气装置；11，激光发射器；12，光吸收池；13，红外探测器；14，射出窗口；15，第一射入窗口；16，激光器控制模块；21，光声池；22，微音器；24，第二射入窗口；231，宽谱光源；232，聚焦透镜；233，光学斩波器；234，滤光盘；30,控制模块；31，第一信号处理单元；32，第二信号处理单元；33，控制单元；41，脱气室；42，进油通道；43，出油通道；44，进气通道。
具体实施方式
[0027]本技术提供一种气体检测系统，为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0028]经过研究发现，目前基于光声光谱法对气体的测量精确度仍然较低。为此，提供一种结合了光声光谱以及单激光检测的气体检测系统。
[0029]下面结合附图，通过对实施例的描述，对
技术实现思路
作进一步说明。
[0030]如图1所示，本实施提供了一种气体检测系统，图中实线箭头表示气体的流动方向，虚线箭头表示光束的光路，元件间的虚线连接表示彼此存在通讯连接，该气体检测用于对变压器油中的气体的成分和含量进行检测，以检测变压器的安全性，以及故障的查找和定位。
[0031]该气体检测系统包括单点检测器10、光声光谱检测器20、控制模块30和脱气装置40。单点检测器10是采用单个激光对某些容易产生干扰的气体进行个别检测。光声光谱检测器20是基于光声光谱学的检测器，主要利用在一定波长的激光刺激下，气体吸收光能，并以释放热能的方式退激，释放的热能使样品和周围介质按光的调制频率产生周期性加热，从而导致介质产生周期性压力波动，通过对波动的检测实现对气体的类型以及浓度的测量。脱气装置40用于获取变压器中的油样品，并采用油气分离的方式，抽提变压器油中的待测气体，以用于后续的检测。而控制模块30控制单点检测器10、光声光谱检测器20和/或脱气装置40的工作，并对单点检测器10和光声光谱检测器20采集的数据进行处理分析，以对变压器油中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体检测系统，所述气体检测系统应用于变压器油中溶解的气体检测，包括：单点检测器，包括中红外激光器，以及所述红外激光器的光路上依次设置的光吸收池，以及红外探测器；光声光谱检测器，包括宽谱光源模块、设置于所述宽谱光源模块上的光声池，以及设置于所述光声池的侧壁的微音器；脱气装置，包括用于对所述变压器的油体进行油气分离得到待测气体的脱气室、连接所述脱气室和所述变压器的油体通道，以及进气通道，其中，所述进气通道分别与所述光声池和所述光吸收池连通；控制模块，所述控制模块分别与所单点检测器、所述脱气装置和所述光声光谱检测器通讯连接，用于控制所述单点检测器、光声光谱检测器和所述脱气装置工作以及根据所述单点检测器和所述光声光谱检测器采集的信号确定所述待测气体的气体成分和气体含量。2.根据权利要求1所述气体检测系统，其特征在于，所述中红外激光器包括激光发射器，以及与所述中红外激光器通讯连接的激光器控制模块。3.根据权利要求2所述气体检测系统，其特征在于，所述宽谱光源模块包括宽谱光源，以及设置于所述宽谱光源光路上的光路处理单元。4.根据权利要求2所述气体检测系统，其特征在于，所述光吸收池包括设置于所述红外激光器光路上的第一射入窗口和射出窗口；所述光声池包括设于所述宽谱光源的光路上的第二射...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟文波，李浩文，杨正华，刘乐林，徐文，
申请(专利权)人：深圳网联光仪科技有限公司，
类型：新型
国别省市：