[发明专利]用于电力变压器绝缘状态监测的湿度传感系统

权利要求书

1.一种用于电力变压器绝缘状态监测的湿度传感系统，包括变压器油箱、油气分离膜、渗透气体引出室、湿度传感元件、微处理器、无线通讯模块、声光报警器；该湿度传感元件置于变压器油中渗透气体引出室中，通过检测湿敏薄膜的电阻变化实现变压器油环境的湿度检测，根据相应的湿度变化判断电力变压器绝缘状态，并做出预警；其中，该湿度传感元件与微处理器、声光报警器、无线通讯模块相连；其特征在于，所述湿度传感元件为电阻型湿度传感器，该敏感材料为TiO₂复合材料，该TiO₂复合材料为一种TiO₂/石墨烯/金属纳米线/Fe₃O₄复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种用于电力变压器绝缘状态监测的湿度传感系统，其特征在于，上述的TiO₂复合材料中，所述金属纳米线为金纳米线、银纳米线、钛纳米线中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种用于电力变压器绝缘状态监测的湿度传感系统，其特征在于，上述的TiO₂复合材料中，所述金属纳米线为钛纳米线。

4.根据权利要求1所述的一种用于电力变压器绝缘状态监测的湿度传感系统，其特征在于，上述TiO₂复合材料中，该金属纳米线质量占比为5～14％，该Fe₃O₄质量占比为3％。

5.根据权利要求1所述的一种用于电力变压器绝缘状态监测的湿度传感系统，其特征在于，上述TiO₂复合材料中，该石墨烯质量占比为6～12％。

6.根据权利要求1所述的一种用于电力变压器绝缘状态监测的湿度传感系统，其特征在于，该TiO₂复合材料的制备步骤如下：

步骤1、将浓硫酸和天然石墨混合，缓慢搅拌均匀，得到石墨浓度为45g/L的60ml反应液；

步骤2、将上述反应液置于冰浴中，将6g KMnO₄缓慢加入反应液中并不断搅拌，3h后，将反应装置置于40℃的水浴中，持续搅拌2h；

步骤3、再向反应液中逐滴加入100ml去离子水，稀释后将反应液升温至95℃持续反应15min；

步骤4、再向反应液中加280ml去离子水和6ml的H₂O₂以终止反应，经过离心得到土黄色产物，用1.25mol/L的稀盐酸反复洗涤离心并弃除上清液，直至上清液中SO₄^2-洗涤干净，最后将所得到的土黄色产物置于50℃真空干燥箱烘干，即可得到氧化石墨；

步骤5、超声处理上述得到的氧化石墨，冷冻干燥上清液即可得到氧化石墨烯；

步骤6、然后取氧化石墨烯5mg溶于100ml无水乙醇，超声混匀得到氧化石墨烯的乙醇悬浮液，然后加入0.2ml的26wt.％的氨水，超声10min得到溶液A；

步骤7、取钛酸四丁酯缓慢滴入溶液A中，再加入适量的金属纳米线、Fe₃O₄粒子，在40℃下机械搅拌12h，最后离心洗涤得到沉淀物；

步骤8、将上述获得的沉淀物转移至50ml的反应釜中，进行水热反应，在180℃下水热12h，离心后将沉淀进行冷冻干燥，最终获得TiO₂/石墨烯/金属纳米线/Fe₃O₄复合材料。