一种高精度快响应光声光谱乙炔在线监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种高精度快响应光声光谱乙炔在线监测装置，设有单片机及由单片机控制的激光器，激光器发出的激光穿过光声池谐振腔，所述光声池谐振腔的进气口与进气阀相接，光声池谐振腔的出气口与出气阀相接，光声池的声音探测口处设有音叉，音叉依次通过锁相放大器、模/数转换器与单片机相接，所述出气阀与真空泵相接，进气阀、出气阀及真空泵均由单片机控制，所述激光器的发出频率、光声池谐振腔的谐振频率与音叉的固有震动频率相等。极大提高了乙炔气体的测量精度及响应速度，使得15分钟内实现乙炔0.2ppm的测量精度，满足了行业应用要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及检测，尤其是一种高精度快响应光声光谱乙炔在线监测装置。

技术介绍

1、油浸式变压器的存在局部放电绝缘缺陷时，产生微量的烷烃类气体，严重时会产生乙炔。若使用溶解气体含量检测法对绝缘缺陷监测时，特高压等级以上的油浸式变压器由于体积及容积较大，气体在油中溶解后的浓度远小于低电压等级的变压器，需要对乙炔气体实现更高精度的检测。同时，由于乙炔属于严重放电时产生的特征气体，必须及时处理，故监测必需快速响应。常见的溶解气体含量检测法有油色谱法和光声光谱法：油色谱法由于色谱柱出峰时间的制约，难以实现快速测量，光声光谱法相对于油色谱法具有使用寿命长、无耗材、精度高、稳定性好等优点。现有的光声光谱检测系统采用光声池，光声池上有一个谐振腔，谐振腔两侧有进气口和出气口，谐振腔前后两端均设置有增透真空双层石英透镜，在前端的石英透镜前面设有通过光纤与激光器相接的扩束镜，在光声池谐振区中间设置有声音探测口及微音器，微音器依次通过音频放大器、a/d转换器与单片机相接，单片机分别通过电流控制器、温度控制器与激光器相接。检测时，单片机控制多个激光器依次发光并通过扩束镜、增透真空双层石英透镜及谐振腔，此时因激光工作波长与被测气体吸收波长相等，故在被测气体中产生光谱吸收，所吸收的光能量通过光声效应转换为谐振音频信号，由声音探测口、微音器、音频放大器、ad转换器而转换成同步电压信号，从而检测出相应被测气体的浓度。目前的光声光谱法，在测量时间低于15分钟的条件下，乙炔测量精度难以达到0.2ppm以下，亦不能满足行业需要。

技术实现思路

1、本技术为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种高精度快响应光声光谱乙炔在线监测装置。

2、本技术的技术解决方案是：一种高精度快响应光声光谱乙炔在线监测装置，设有单片机及由单片机控制的激光器，激光器发出的激光穿过光声池谐振腔，所述光声池谐振腔的进气口与进气阀相接，光声池谐振腔的出气口与出气阀相接，光声池的声音探测口处设有音叉，音叉依次通过锁相放大器、模/数转换器与单片机相接，所述出气阀与真空泵相接，进气阀、出气阀及真空泵均由单片机控制，所述激光器的发出频率、光声池谐振腔的谐振频率与音叉的固有震动频率相等。

3、本技术首先使用音叉替代微音器，同时确保光器的发出频率、光声池谐振腔的谐振频率与音叉的固有震动频率相等，使得光声池谐振腔和音叉同时达到谐振状态，极大提高了乙炔气体的测量精度。所设置的真空泵、进气阀及出气阀，可实现预先对光声池抽负压，加速了被测气体的吸入和混合均匀的过程，缩短了测量所需时间，提高了响应速度，使得15分钟内实现乙炔0.2ppm的测量精度，满足了行业应用要求。

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【技术保护点】

1.一种高精度快响应光声光谱乙炔在线监测装置，设有单片机（1）及由单片机（1）控制的激光器（2），激光器（2）发出的激光穿过光声池（3）的谐振腔，其特征在于：所述光声池（3）谐振腔的进气口与进气阀（4）相接，光声池（3）谐振腔的出气口与出气阀（5）相接，光声池（3）的声音探测口处设有音叉（6），音叉（6）依次通过锁相放大器（7）、模/数转换器（8）与单片机（1）相接，所述出气阀（5）与真空泵（9）相接，进气阀（4）、出气阀（5）及真空泵（9）均由单片机（1）控制，所述激光器（2）的发出频率、光声池（3）谐振腔的谐振频率与音叉（6）的固有震动频率相等。

【技术特征摘要】

1.一种高精度快响应光声光谱乙炔在线监测装置，设有单片机（1）及由单片机（1）控制的激光器（2），激光器（2）发出的激光穿过光声池（3）的谐振腔，其特征在于：所述光声池（3）谐振腔的进气口与进气阀（4）相接，光声池（3）谐振腔的出气口与出气阀（5）相接，光声池（3）的声音探测口...

【专利技术属性】
技术研发人员：王怀志，胡学秋，刘枭，李传国，刘旺，谢子健，李博，赵丹，张军廷，
申请(专利权)人：大连世有电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：