一种变压器油荧光激发源制造技术

一种变压器油荧光激发源，属于变压器故障诊断技术领域，解决现有装置存在的体积和重量大、造价高、使用不方便的问题，本实用新型专利技术通过比较不同激发波长下样本特征的主峰强度以及离散程度，选择主峰强度与变异系数均最大化的激发波长为单色LED激发光源的激发波长，单色LED激发光源发射单色激发光，激发光经过会聚透镜会聚到光纤头上，光纤头收集激发光并通过光纤接口传导出去用于激发变压器油产生荧光；本实用新型专利技术的装置结构简单，相对于现有技术直接采用荧光光谱仪进行激发，大大降低了装置的体积和重量，便于使用，装置采用单色LED激发光源寿命长，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器油荧光激发源


[0001]本技术属于变压器故障诊断
，涉及一种变压器油荧光激发源。

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、灭弧作用的一类绝缘油品。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，需要设计荧光激发源产生特定波长的单色光对变压器油进行荧光激发，现有技术直接采用荧光光谱仪进行激发，荧光光谱仪的激发光源采用氙灯配合激发单色仪，可以产生很多不同波长的单色光供用户选择，但是激发光源采用的氙灯以及激发单色仪，存在体积大、笨重的缺点，由于现场操作空间有限，携带体积大、重量重的设备操作十分不方便，而且荧光光谱仪的造价不菲。变压器油国家标准GB2536
‑
90以凝固点高低将变压器油划分为三个牌号，分别是10
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、25
#
和45
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变压器油，这些变压器油的荧光光谱的荧光特征值分布在350nm至500nm波段之间，因此只需要一种单色光就能实现变压器的故障检测，不需要多种波长的单色光。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的技术问题在于如何设计一种最优激发波长的变压器油荧光激发源，以解决现有装置存在的体积和重量大、造价高、使用不方便的问题。
[0007]本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源，包括：荧光激发暗室(120)、单色最优波长LED激发光源(121)、会聚透镜(123)、光纤头(125)；所述的单色最优波长LED激发光源(121)、会聚透镜(123)、光纤头(125)均固定设置在荧光激发暗室(120)内部，所述的会聚透镜(123)的设置
在单色最优波长LED激发光源(121)于光纤头(125)之间，所述的单色最优波长LED激发光源(121)、会聚透镜(123)、光纤接口(126)的中心线在一条直线上；所述的单色最优波长LED激发光源(121)的激发波长的选择方法如下：采集不同类型变压器油的三维荧光光谱数据，根据变压器油荧光光谱的荧光特征值分布范围，确定最优激发波长范围；以激发波长为横坐标、以主峰强度为纵坐标，比较不同激发波长下样本特征的主峰强度；以激发波长为横坐标、以采用变异系数为纵坐标，比较不同激发波长下样本特征的离散程度；选择主峰强度与变异系数均最大化的激发波长为单色最优波长LED激发光源(121)的激发波长；所述的变异系数的计算公式如下：其中，c
v
为变异系数，δ为标准差，μ为平均值，变异系数越大表示离散程度越大。
[0009]本技术通过比较不同激发波长下样本特征的主峰强度以及离散程度，选择主峰强度与变异系数均最大化的激发波长为单色最优波长LED激发光源(121)的激发波长，单色最优波长LED激发光源(121)发射单色激发光，激发光经过会聚透镜(123)会聚到光纤头(125)上，光纤头(125)收集激发光并通过光纤接口(126)传导出去用于激发变压器油产生荧光；本技术的装置结构简单，相对于现有技术直接采用荧光光谱仪进行激发，大大降低了装置的体积和重量，便于使用，装置采用单色LED激发光源寿命长，成本低。
[0010]进一步地，还包括：光纤接口(126)，所述的光纤接口(126)固定设置在荧光激发暗室(120)外部的侧壁上，所述的光纤头(125)与光纤接口(126)配合连接。
[0011]进一步地，还包括：激发光源安装支架(122)，所述的激发光源安装支架(122)固定设置在荧光激发暗室(120)内部底板上，所述的单色最优波长LED激发光源(121)安装在激发光源安装支架(122)上。
[0012]进一步地，还包括：透镜安装支架(124)，所述的透镜安装支架(124)固定设置在荧光激发暗室(120)内部底板上，所述的会聚透镜(123)嵌入安装在透镜安装支架(124)中。
[0013]进一步地，所述的光纤接口(126)采用ST
‑
SC标准光纤接口。
[0014]本技术的优点在于：
[0015]本技术通过比较不同激发波长下样本特征的主峰强度以及离散程度，选择主峰强度与变异系数均最大化的激发波长为单色最优波长LED激发光源(121)的激发波长，单色最优波长LED激发光源(121)发射单色激发光，激发光经过会聚透镜(123)会聚到光纤头(125)上，光纤头(125)收集激发光并通过光纤接口(126)传导出去用于激发变压器油产生荧光；本技术的装置结构简单，相对于现有技术直接采用荧光光谱仪进行激发，大大降低了装置的体积和重量，便于使用，装置采用单色LED激发光源寿命长，成本低。
附图说明
[0016]图1是本技术实施例的变压器油荧光激发源的第一三维视图；
[0017]图2是本技术实施例的变压器油荧光激发源的第二三维视图；
[0018]图3是本技术实施例的变压器油荧光激发源的俯视图；
[0019]图4是本技术实施例的变压器油荧光激发源的最优激发波长选择方法流程图；
[0020]图5是新油样本的激发波长扫描荧光光谱图；
Intensity)为纵坐标，比较不同激发波长下样本特征的主峰强度；再以激发波长(Excitation Wavelength)为横坐标，以采用变异系数(Coefficient of Variation)为纵坐标，比较不同激发波长下样本特征的离散程度；所述的变异系数(Coefficient of Variation)的计算公式如下：其中，c
v
为变异系数，δ为标准差，μ为平均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器油荧光激发源，其特征在于，包括：荧光激发暗室(120)、单色最优波长LED激发光源(121)、会聚透镜(123)、光纤头(125)；所述的单色最优波长LED激发光源(121)、会聚透镜(123)、光纤头(125)均固定设置在荧光激发暗室(120)内部，所述的会聚透镜(123)的设置在单色最优波长LED激发光源(121)于光纤头(125)之间，所述的单色最优波长LED激发光源(121)、会聚透镜(123)、光纤接口(126)的中心线在一条直线上。2.根据权利要求1所述的变压器油荧光激发源，其特征在于，还包括：光纤接口(126)，所述的光纤接口(126)固定设置在荧光激发暗室(120)外部的侧壁上，所述的光纤头(125)与光...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢佳，赵跃，朱峰，王安静，马凤翔，宋玉梅，曹骏，祁炯，陈庆涛，刘子恩，朱姗，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：