[发明专利]一种光声光谱多组分气体分析仪器的性能评价装置及方法

说明书

本发明提供了一种光声光谱多组分气体分析仪器的性能评价装置及方法包括：隔音箱、高纯氮气输送系统、待测气体输送系统、盐溶液盛放容器和气体混合室，隔音箱内设置有环境噪声模拟装置和待评价光声光谱仪，所述待评价光声光谱仪的进气口与所述气体混合室的出口连通，用以检测进入所述气体混合室中的气体的浓度。本发明通过环境噪声模拟装置模拟真实工作环境下，噪声对测量结果的影响，从而有利于评价光声光谱仪的耐受环境噪声干扰的能力；同时还可以更换不同种类和浓度的测试气体，结合特定的信号处理方法，实现气体交叉敏感性和检测极限的测试，通过对待评价光声光谱仪的关键技术指标进行准确、高效、可靠的性能评价。

技术领域

本发明涉及高电压技术和气体检测技术领域，具体而言，涉及一种光声光谱多组分气体分析仪器的性能评价装置及方法。

背景技术

国家电网的发展将大电网安全和构建高效、安全、坚强的智能电网作为重要建设目标。随着特高压互联电网的高速发展，新建变电站和新投入的主变电站每年以7％—10％的速度增长。受国家电力系统高速发展和对变压器在线监测设备需求的牵引，新型变压器油中溶解气体分析（DGA）在线监测技术快速发展，用先进的光声光谱变压器DGA在线监测技术取代气相色谱在线监测技术已成为电力系统普遍的共识。光声光谱DGA方法近年来在电力系统大型变压器在线监测领域得到越来越广泛的应用，不同技术来源和生产厂家的产品有不同的技术特点和现场环境适应性，为对此类产品的主要技术性能进行准确的评定分级，需要建立一套高效可靠的测试流程和方案。光声光谱多组分气体分析仪器对环境噪声的敏感程度直接影响该装置的实际检测灵敏度极限指标和抗干扰能力；气体的红外吸收光谱之间的交叉干扰是光声光谱检测装置气体浓度测量误差的主要来源，直接影响其气体测量的选择性指标。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种光声光谱多组分气体分析仪器的性能评价装置及方法，旨在解决现有技术中难以对光声光谱多组分气体分析仪器的技术性能进行准确评价的问题。

一个方面，本发明提出了一种光声光谱多组分气体分析仪器的性能评价装置，包括：隔音箱、高纯氮气输送系统、待测气体输送系统、盐溶液盛放容器和气体混合室；其中，所述盐溶液盛放容器的进口与所述高纯氮气输送系统的出口连通，所述盐溶液盛放容器的出口与所述气体混合室的第一进口连通，用以使得从所述高纯氮气流量管路流出的高纯氮气先流经所述盐溶液盛放容器中的盐溶液后再进入所述气体混合室中；所述待测气体输送系统的出口与所述气体混合室的第二进口连通；所述隔音箱内设置有环境噪声模拟装置和待评价光声光谱仪，所述待评价光声光谱仪的进气口与所述气体混合室的出口连通，用以检测进入所述气体混合室中的气体的浓度；所述环境噪声模拟装置设置在所述待评价光声光谱仪的一侧，用以模拟所述待评价光声光谱仪工作时的环境噪音。

进一步地，上述性能评价装置中，所述环境噪声模拟装置包括：控制器、信号发生器、扬声器和声压计；其中，所述声压计与所述扬声器的输出端连接，用以检测所述扬声器输出的噪声的声压；所述信号发生器与所述扬声器的输入端连接，用以驱动所述扬声器工作；所述控制器与所述声压计及所述信号发生器均连接，用以根据所述声压计获取的声压数据，控制所述信号发生器驱动所述扬声器工作，从而使所述隔音箱中的声压维持在预设范围内。

进一步地，上述性能评价装置中，还包括：干扰气体输送系统；其中，

所述干扰气体输送系统的出口与所述气体混合室的进口连通。

本发明中，通过环境噪声模拟装置模拟真实工作环境下，噪声对测量结果的影响，从而有利于评价光声光谱仪的耐受环境噪声干扰的能力；同时还可以更换不同种类和浓度的测试气体，结合特定的信号处理方法，实现气体交叉敏感性和检测极限的测试，通过对待评价光声光谱仪的关键技术指标进行准确、高效、可靠的性能评价，可最大限度地减小误报警或者漏报警造成的危害和损失。