[发明专利]应用于SF6高压开关的宽动态压力测量仪及其测量方法

说明书

本发明公开了应用于SF6高压开关的宽动态压力测量仪，包括有测量气室、流量计、针阀、激光光源模块、准直透镜、光电探测器、信号放大器、显示模块、电源模块和处理器；测量气室的进气口与高压开关通过管路连通，测量气室的出气口通过管路依次连接流量计和针阀；激光光源模块通过光纤与测量气室连通，光电探测器安装在测量气室的出光孔处，光电探测器前端设置有聚焦透镜，再通过信号放大器处理数据；应用于SF6高压开关的宽动态压力测量方法，包括有连接气路元件，控制激光器射出指定激光光源，将吸附气体后的光线转换为电信号，与原始波形比较，得出待测气体的浓度。本发明的有益效果为当SF6高压开关内的气体压力变化时，也能准确检测出被测气体浓度。

技术领域

本发明涉及电力开关气体检测领域，特别涉及应用于SF6高压开关的宽动态压力测量仪及其测量方法。

背景技术

SF6作为极其优越的绝缘、灭弧介质，广泛应用于电力行业中的高压开关中。纯净的SF6气体是无色、无味、无毒、不燃的惰性气体，但当开关内部气体水分较大时，开关中的绝缘性能就会下降，在电弧的高温或电晕下，分解产物经过水解而产生HF、SO2等有毒气体，腐蚀设备内部材料并且导致气体灭弧性能下降，严重影响设备安全运行。因此，需要严格控制开关中水分的含量。高压开关水分测量仪表也应运而生，但因为高压开关存在泄漏，压力不能恒定，一般的测量仪表因为压力不同测量数据会有所偏差。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的就是提供应用于SF6高压开关的宽动态压力测量仪及其测量方法，可准确检测出SF6高压开关内的待测气体的浓度。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，应用于SF6高压开关的宽动态压力测量仪，它包括有测量气室、流量计、针阀、激光光源模块、准直透镜、光电探测器、信号放大器、显示模块、电源模块和处理器；

所述测量气室的进气口与高压开关通过管路连通，所述测量气室的出气口通过管路依次连接流量计和针阀；

所述激光光源模块安装在所述测量气室的进光孔处，所述激光光源模块通过光纤与所述测量气室连通，所述激光光源模块与所述处理器电连接；

所述准直透镜安装在所述激光光源模块的光源后端，用于将激光光源转换为平行光束射向测量气室内；

所述光电探测器安装在所述测量气室的出光孔处，所述光电探测器前端设置有聚焦透镜，所述光电探测器与所述处理器电连接；

所述信号放大器与所述处理器连接，所述信号放大器与光电探测器电连接，用于将光电探测器的电信号放大，并传输给处理器；

所述显示模块与所述处理器电连接，所述显示模块用于显示经处理器分析处理的气体浓度信息；

所述电源模块与所述处理器电连接，所述电源模块为宽动态压力测量仪系统供电。

进一步，所述针阀的末端还通过管路连接有用于尾气处理的碱洗装置。

进一步，所述信号放大器包括有前置放大器和锁相放大器，所述前置放大器与所述光电探测器电连接，所述锁相放大器与所述前置放大器电连接，所述锁相放大器用于将与被测气体浓度成正比关系的二次谐波分量提取出来。

进一步，所述激光光源模块包括有激光器和激光驱动器，所述激光器与所述激光驱动器电连接，所述激光器安装在所述测量气室的进光孔处，所述激光驱动器与所述处理器电连接。

进一步，所述激光驱动器在激光器上注入直流电流叠加一个高频信号对输出波长进行调制。

进一步，所述管路为内抛光不锈钢管。

应用于SF6高压开关的宽动态压力测量方法，包括以下步骤：

S1：将测量气室的进气口与待测SF6高压开关连通，测量气室的出气口通过管路依次连接流量计、针阀和碱洗装置；