一种变压器油荧光激发检测装置及其定标方法制造方法及图纸

一种变压器油荧光激发检测装置及其定标方法，属于变压器故障诊断技术领域，解决现有的荧光检测池装置存在的由于外部因素干扰而造成的检测精度低的问题；本发明专利技术的变压器油荧光激发检测装置，设置了检测池和参比池，先通过参比池对装置进行定标，计算出装置的定标系数，再使用定标系数对检测池测得的变压器油荧光光谱强度值进行修正，从而得到真实的变压器油荧光光谱强度值，消除了外部因素干扰，提高了装置的检测精度。了装置的检测精度。了装置的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器油荧光激发检测装置及其定标方法


[0001]本专利技术属于变压器故障诊断
，涉及一种变压器油荧光激发检测装置及其定标方法。

技术介绍

[0002]变压器作为电能生产和配送过程中能量转换的核心，数量巨大，影响广泛，其运行状态直接影响电力系统的安全可靠运行，变压器一旦发生事故，不仅损坏昂贵(单台变压器价格高达5000万元)的电气设备，还会造成大面积的停电，甚至造成人员伤亡，环境污染，经济和社会损失巨大，因此对变压器运行状态的监控变得尤为重要。
[0003]变压器油是指用于变压器、电抗器、互感器、套管、油开关等充油电气设备中，起绝缘、冷却、灭弧作用的一类变压器油品。变压器油是石油的一种分馏产物，它的主要成分是烷烃、环烷族饱和烃、芳香族不饱和烃和非烃化合物。变压器油在紫外线或X射线照射下可发出荧光。所谓的荧光是指一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的波长长的出射光(通常波长在可见光波段)；而且一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失，具有这种性质的出射光就被称之为荧光。
[0004]变压器运行状态荧光检测技术(FMS)通过荧光检测装置分析变压器油的本身光学信号的变化，从而达到对变压器进行监控的目的；例如，申请公布日为2021年07月13日、申请公布号为CN113109682A的中国专利技术专利文献《一种变压器油荧光在线检测装置》，公布了的变压器油荧光在线检测装置具有灵敏度高，分析时间短、不受周围环境磁场和电场干扰、稳定性和重现性好等特点，可以实现变压器运行状态下的在线故障检测需求。
[0005]使用荧光检测装置时，需要设计荧光检测池装置对变压器油进行存储和检测；在变压器油特性不变的情况下，影响变压器油荧光强度的因素主要是外部因素，例如光源强度衰减、温度、装置响应等，对于精确的定量检测来说，需要消除外部因素的影响；现有的荧光检测池装置，如公告号为CN214794471U、公告日期号2021年11月19日的中国技术专利文献《一种变压器油荧光激发检测装置》，仅设计了一个检测池，不能消除外部因素对检测结果的干扰，降低了检测精度。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于如何设计一种变压器油荧光激发检测装置及其定标方法，以解决现有的荧光检测池装置存在的由于外部因素干扰而造成的检测精度低的问题。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
[0008]一种变压器油荧光激发检测装置，包括：检测池暗室(1311)、检测池(1312)、参比池(1313)、激发光发射光纤探头(1316)、荧光接收光纤探头(1317)、光纤头移动器(1318)、激发光传输光纤头(1320)、荧光接收光纤头(1321)、激发光传输光纤接口(1322)、荧光接收
光纤接口(1323)；所述的检测池(1312)、参比池(1313)并排设置在检测池暗室(1311)的底部，检测池(1312)用于盛装待检测的变压器油，参比池(1313)用于盛装定标的标准溶液；所述的激发光传输光纤接口(1322)与荧光接收光纤接口(1323)设置在检测池暗室(1311)的外部顶部，激发光传输光纤接口(1322)、荧光接收光纤接口(1323)的一端分别对应与荧光激发装置、荧光探测器装置连接，激发光传输光纤接口(1322)、荧光接收光纤接口(1323)的另一端分别对应与设置在检测池暗室(1311)内部的激发光传输光纤头(1320)、荧光接收光纤头(1321)的一端连接，激发光传输光纤头(1320)、荧光接收光纤头(1321)的另一端分别与激发光发射光纤探头(1316)以及荧光接收光纤探头(1317)对应连接；所述的光纤头移动器(1318)设置在检测池暗室(1311)的内部的检测池(1312)与参比池(1313)的上方，所述的激发光发射光纤探头(1316)、荧光接收光纤探头(1317)分别设置在光纤头移动器(1318)的两侧，光纤头移动器(1318)同时带动激发光发射光纤探头(1316)与荧光接收光纤探头(1317)在检测池(1312)与参比池(1313)之间切换。
[0009]本专利技术的变压器油荧光激发检测装置，设置了检测池(1312)和参比池(1313)，先通过参比池(1313)对装置进行定标，计算出装置的定标系数，再使用定标系数对检测池(1312)测得的变压器油荧光光谱强度值进行修正，从而得到真实的变压器油荧光光谱强度值，消除了外部因素干扰，提高了装置的检测精度。
[0010]进一步地，检测变压器油荧光光谱强度值的工作过程如下：将光纤头移动器(1318)移动到检测池(1312)的上方，激发光依次通过激发光传输光纤接口(1322)、激发光传输光纤头(1320)、激发光发射光纤探头(1316)入射到检测池(1312)内，激发检测池(1312)内的变压器油产生荧光；激发的荧光依次通过荧光接收光纤探头(1317)、荧光接收光纤头(1321)、荧光接收光纤接口(1323)传输出去，由荧光探测器测得当前外部条件下的变压器油荧光光谱强度值。
[0011]进一步地，所述的激发光发射光纤探头(1316)的光路与荧光接收光纤探头(1317)的光路之间的夹角为90度。
[0012]进一步地，还包括：进油管路(1314)和出油管路(1315)；所述的检测池(1312)的一侧设置有进油口和出油口，所述的进油管路(1314)的一端与进油口密封连接，进油管路(1314)的另一端伸出检测池暗室(1311)的外部，所述的出油管路(1315)的一端与出油口密封连接，出油管路(1315)的另一端伸出检测池暗室(1311)的外部。
[0013]进一步地，所述的光纤头移动器(1318)采用滑块(13181)和滑杆(13182)配合的行走结构，所述的激发光发射光纤探头(1316)、荧光接收光纤探头(1317)分别设置在光纤头移动器(1318)的滑块(13181)的左右两侧。
[0014]进一步地，还包括：步进电机(1319)，所述的步进电机(1319)设置在检测池暗室(1311)的背板上，步进电机(1319)用于带动光纤头移动器(1318)的滑块(13181)在滑杆(13182)上前后行走，从而同时带动激发光发射光纤探头(1316)与荧光接收光纤探头(1317)在检测池(1312)与参比池(1313)之间切换。
[0015]进一步地，所述的检测池(1312)与参比池(1313)均为密闭的容器，容器的主体采用不锈钢制成，容器的顶部采用可见光
‑
近红外光石英玻璃窗片密封。
[0016]进一步地，所述的激发光传输光纤接口(1322)以及荧光接收光纤接口(1323)均采用ST
‑
SC光纤连接器。
[0017]进一步地，所述的标准溶液采用硫酸奎宁或罗丹明溶液。
[0018]一种应用于所述的变压器油荧光激发检测装置的定标方法，分别在标准条件下、当前外部条件下测得标准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器油荧光激发检测装置，其特征在于，包括：检测池暗室(1311)、检测池(1312)、参比池(1313)、激发光发射光纤探头(1316)、荧光接收光纤探头(1317)、光纤头移动器(1318)、激发光传输光纤头(1320)、荧光接收光纤头(1321)、激发光传输光纤接口(1322)、荧光接收光纤接口(1323)；所述的检测池(1312)、参比池(1313)并排设置在检测池暗室(1311)的底部，检测池(1312)用于盛装待检测的变压器油，参比池(1313)用于盛装定标的标准溶液；所述的激发光传输光纤接口(1322)与荧光接收光纤接口(1323)设置在检测池暗室(1311)的外部顶部，激发光传输光纤接口(1322)、荧光接收光纤接口(1323)的一端分别对应与荧光激发装置、荧光探测器装置连接，激发光传输光纤接口(1322)、荧光接收光纤接口(1323)的另一端分别对应与设置在检测池暗室(1311)内部的激发光传输光纤头(1320)、荧光接收光纤头(1321)的一端连接，激发光传输光纤头(1320)、荧光接收光纤头(1321)的另一端分别与激发光发射光纤探头(1316)以及荧光接收光纤探头(1317)对应连接；所述的光纤头移动器(1318)设置在检测池暗室(1311)的内部的检测池(1312)与参比池(1313)的上方，所述的激发光发射光纤探头(1316)、荧光接收光纤探头(1317)分别设置在光纤头移动器(1318)的两侧，光纤头移动器(1318)同时带动激发光发射光纤探头(1316)与荧光接收光纤探头(1317)在检测池(1312)与参比池(1313)之间切换。2.根据权利要求1所述的一种变压器油荧光激发检测装置，其特征在于，检测变压器油荧光光谱强度值的工作过程如下：将光纤头移动器(1318)移动到检测池(1312)的上方，激发光依次通过激发光传输光纤接口(1322)、激发光传输光纤头(1320)、激发光发射光纤探头(1316)入射到检测池(1312)内，激发检测池(1312)内的变压器油产生荧光；激发的荧光依次通过荧光接收光纤探头(1317)、荧光接收光纤头(1321)、荧光接收光纤接口(1323)传输出去，由荧光探测器测得当前外部条件下的变压器油荧光光谱强度值。3.根据权利要求1所述的一种变压器油荧光激发检测装置，其特征在于，所述的激发光发射光纤探头(1316)的光路与荧光接收光纤探头(1317)的光路之间的夹角为90度。4.根据权利要求1所述的一种变压器油荧光激发检测装置，其特征在于，还包括：进油管路(1314)和出油管路(1315)；所述的检测池(1312)的一侧设置有进油口和出油口，所述的进油管路(1314)的一端与进油口密封连接，进油管路(1314)的另一端伸出检测池暗室(1311)的外部，所述的出油管路(1315)的一端与出油口密封连接，出油管路...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢佳，赵跃，马凤翔，王安静，朱峰，宋玉梅，刘伟，朱姗，祁炯，刘子恩，袁小芳，罗超，陈庆涛，李坚林，陈英，徐霄筱，崔方晓，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：