[发明专利]外置贴合式非本征法布里珀罗光纤传感器及测试平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种非本征法布里珀罗光纤传感器及测试平台，具体涉及一种外置贴合式非本征法布里珀罗光纤传感器及测试平台，用于大型电力变压器局部放电超声信号实时在线检测，属于电力变压器局放检测技术领域。

背景技术

随着二十一世纪科技的快速发展，社会对于电力能源的需求越来越高，大型变电站的建设进一步加快，电力变压器总装机容量快速增加，电力变压器的安全稳定运行就显得尤为重要。

对于电力变压器局放检测的传统方法无法实现在线检测，因此对于局放超声信号的检测受到了广泛关注。对于电力变压器局放超声信号检测较为认可的方法分为以下两种；第一种方法是利用压电陶瓷传感器，将其按放在变压器油箱璧外侧检测局放超声信号，此方法安装简单操作方便，但传感器换能装置是将声信号转换为电信号，这就使其非常容易受到现场高强电场和磁场的干扰影响，并且这种检测方法不能够实现在线实时检测，只能通过定期巡检的方式来对变压器进行局放检测；第二种方法是利用非本征法布里珀罗光纤传感器，在电力变压器生产装配时将其安装在电力变压器内部检测局放声信号，此方法虽然不仅实现电力变压器局放超声信号的实时在线检测还保证了检测信号不受现场高强电场和磁场干扰，但是极大的增加了电力变压器的生产设计难度，并且非本征法布里珀罗光纤传感器长期浸泡在高温且具有一定腐蚀性的变压器油中其结构的安全可靠性不足，而且对于已经投产运营的电力变压器此种安装方法并不适用。

因此，亟待设计一种贴合在电力变压器油箱璧外侧检测局放超声信号的非本征法布里珀罗光纤传感器探头结构及测试平台。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明的目的在于针对现有电力变压器局放超声信号检测技术的不足，提供了一种外置贴合式非本征法布里珀罗光纤传感器及测试平台，适用于已投产运营及正在生产中的电力变压器安装使用，检测灵敏度与压电陶瓷传感器相近，并且不受现场高强电场磁场的影响可实现实时在线检测。

方案一：本发明提供了一种外置贴合式非本征法布里珀罗光纤传感器，包括钕铁硼高强磁铁贴合基片、石英膜片、石英毛细管、光纤纤芯和金属环形套管；

所述钕铁硼高强磁铁贴合基片为圆形贴合基片，所述钕铁硼高强磁铁贴合基片的中心位置雕刻有直径为1.8mm，深度为100um的环形槽，作为振动耦合单元；

所述石英膜片固定在振动耦合单元的表面上，且石英膜片的中心轴线与振动耦合单元的中心轴线重合，石英膜片与振动耦合单元共同形成了振动耦合腔；

所述石英膜片上镀有光学反射膜，将石英毛细管安装在石英膜片上，石英毛细管作为法布里珀罗腔，光纤纤芯置于石英毛细管内，所述金属环形套管套在石英毛细管外部，金属环形套管的底部安装在石英膜片上，金属环形套管与石英毛细管之间通过填充物固定。

进一步地：所述石英膜片为直径3mm、厚度40um的圆形片体。

进一步地：所述石英膜片通过紫外固化剂固定在振动耦合单元的表面上。

进一步地：所述石英膜片上镀有百分之五十反射率的光学反射膜。

进一步地：所述金属环形套管与石英毛细管之间通过陶瓷填充物固定。

方案二：本发明提出的一种采用外置贴合式非本征法布里珀罗光纤传感器的测试平台，该方法是基于方案一所述的外置贴合式非本征法布里珀罗光纤传感器实现的，测试平台具体包括：外置贴合式非本征法布里珀罗光纤传感器、压电陶瓷声发射传感器、局放源、变压器油箱、数字示波器、信号放大器、光纤分光器、光电转换器、激光驱动光源、耦合电容、检测阻抗和局放检测仪；