[发明专利]一种基于红外光谱成像技术的SF6气体泄漏检测装置

说明书

技术领域

本发明属于气体检测领域，具体涉及一种基于红外光谱成像技术的SF6气体泄漏检测装置，适用于电力设备中SF6气体泄露点的定位检测。

背景技术

SF6是一种无色、无味、无毒、人工合成的惰性气体，分子量为146。SF6气体具有优异的灭弧和绝缘性能，在同等条件下，其绝缘能力是空气的215 倍以上，灭弧能力是空气的100倍以上，因此广泛应用在电力系统中，如：断路器、 高压变压器、气封闭组合电容器、高压传输线、互感器等。但由于设备老化以及环境因素的影响等原因而导致SF6气体会发生泄漏，使得其灭弧和绝缘性能下降，从而影响线路的使用安全，必须及时检查SF6气体的发生泄漏情况。目前常用的检漏方法有常规检漏法和光学成像检漏法。常规检漏方法有包扎法、刷肥皂泡法、定性定量检漏仪法等，这些方法都需要停电作业，不仅工作量大，而且很难精确定位漏点。光学成像检漏法可以在不停电情况下实时地发现电气设备中的SF6气体泄漏状况，检测的结果非常准确和直观。光学成像检漏法主要有激光成像检漏法和红外光谱成像检漏法，目前常用的是激光成像检漏法。激光成像检漏法是主动成像检测法，原理是由激光器发出一束激光，通过后向散射进行光学成像，缺点是价格昂贵，设备笨重、体积大、功耗高，不便携带。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供了一种基于红外光谱成像技术的SF6气体泄漏检测装置，该装置测量精度高，成本低，重量轻，功耗低，方便携带。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于红外光谱成像技术的SF6气体泄漏检测装置，包括电池模块、红外镜头模块、UFPA模块、信号处理模块、LCD模块和电源转换模块，其中，

红外镜头模块，用于将SF6气体与背景红外辐射特征信号聚焦在UFPA模块上；

UFPA模块，将通过红外镜头模块得到的SF6气体与背景红外辐射特征信号转换成电压信号传送到信号处理模块；

信号处理模块，将通过UFPA模块得到的电压信号进行非均匀性校正、非线性拉伸、特征检测和伪彩色变换后得到的数字图像信号传送到LCD模块；

LCD模块，将通过信号处理模块得到的数字图像信号进行显示；

电源转换模块，与电池模块连接，用于将电池模块输出的电压转换成相应的电压分别给UFPA模块、信号处理模块和LCD模块供电。

如上所述的红外镜头模块包括依次叠放的第一锗透镜、第二锗透镜、第三锗透镜、第四锗透镜、带通滤波片、第五锗透镜、第六锗透镜和第七锗透镜。

如上所述的UFPA模块包括UPFA阵列、放大模块、转换模块和驱动模块，其中，

驱动模块，分别给UPFA阵列和转换模块提供时钟；

UFPA阵列，在驱动模块提供的时钟的驱动下将红外镜头模块得到的SF6气体与背景红外辐射特征信号转换成对应的电压模拟信号；

放大模块，将UFPA阵列输出的电压模拟信号进行放大，并输出到转换模块；

转换模块，在驱动模块提供的时钟的驱动下将从放大模块得到的放大信号进行模数转换并输出到信号处理模块。

如上所述的信号处理模块包括运算处理模块、ROM模块、RAM模块和LCD接口，运算处理模块分别与ROM模块、RAM模块、LCD接口和UPFA模块连接，LCD接口与LCD模块连接。

与现有激光成像装置相比，各项技术指标实验数据如下表。