[发明专利]便携式检测SF6分解组分红外激光气体传感器

摘要

一种便携式检测SF₆分解组分红外激光气体传感器，涉及检测GIS中SF₆气体分解组分及其含量的气体传感器。本发明主要包括窄线宽可调谐激光器、吸收气室、光电探测器、数据处理模块、真空泵等。本发明具有结构简单、便于携带、便于操作、能检测GIS内的SF₆气体分解组分及其含量，具有耦合损耗小、响应时间快、检测准确性强、精度高等特点。本发明可广泛应用于气体绝缘电气设备中SF₆气体分解组分及其含量的检测，特别适用于GIS设备中SF₆气体分解组分及其含量的检测，从而提高了对有GIS的变电站在巡检过程中GIS内部绝缘故障的预判。

主权项

一种便携式检测SF₆分解组分红外激光气体传感器，其特征在于主要包括由激光驱动电源（1）和激光温度控制器（2）组成的窄线宽可调谐激光器、吸收气室（5）、光电探测器（8）、数据处理模块（3）、真空泵（7）；所述的吸收气室（5），主要由壳体（18）、数显温度传感器（13）、数显压力表（16）、光纤准直器（10）、光纤耦合器（17）、单模光纤（9）、高透窗口镜片（11）、凹型和凸型反射镜及进、出气导管及其控制阀组成，所述的壳体（18）的材料为3－5mm厚的不锈钢板或铝镁合金板，所述的壳体（18）的形状为前端为长方形、后端为管形的组合壳体，所述前端长方形壳体的长度为50－80mm，宽度为100－150mm，高度为40－70mm，所述后端管形壳体的内径为8－12mm，长度为900－1200mm，所述前端长方形壳体内且对应所述后端管形壳体处，设置一对应于所述后端管形壳体内径相同的通孔，所述后端的管形壳体的前端焊接在该通孔处与所述的前端长方形壳体形成一整体，在所述的前端长方形壳体与所述后端的管形壳体的交接处设置一块所述高透窗口镜片（11），在所述壳体（18）的内表面上涂覆一层厚度为1－3mm的聚四氟乙稀或黑色绝缘漆，所述凹型反射镜（14）设置在所述壳体（18）内壁后端，即所述后端管形壳体后端，并在与凹型反射镜（14）对应的所述壳体（18）内壁前端，即所述前端长方形壳体的前端设置所述的凸型反射镜（19），在所述壳体（18）内壁前端，即所述前端长方形壳体的前端并位于所述凸型反射镜（19）上、下两侧面上分别设置一个孔径与所述光纤准直器（10）和所述光纤耦合器（17）外径相匹配的通孔，所述光纤准直器（10）和所述光纤耦合器（17）分别固接在相应侧的一个通孔中，并分别通过所述单模光纤（9）与所述窄线宽可调谐激光器的所述激光驱动电源（1）的输出端和所述光电探测器（8）输入端相连，所述光纤准直器（10）将光纤出射的光经准直后变为平行光，经所述吸收气室（5）中所述凹型反射镜（14）和所述凸型反射镜（19）将平行光反射至所述光纤耦合器（17）耦合到所述单模光纤（9）并传输到所述光电探测器（8），在所述后端管形壳体前端由上而下设置并位于所述高透窗口镜片（11）后部，设置一孔径为4－6mm的进气孔，所述的进气导管（4）一端通过进气控制阀（12）和密封圈与所述的进气孔固接，在所述进气孔后端设置一孔径与所述的数显温度传感器（13）外径相匹配的通孔，将所述的数显温度传感器（13）固接，所述后端管形壳体后端由下至上设置并位于所述凹型反射镜（14）前部，设置一孔径为4－6mm的出气孔，所述的出气导管（6）一端通过出气控制阀（15）和密封圈与所述的出气孔固接，所述的出气导管（6）另一端与所述真空泵（7）连通，在所述出气孔前端设置一孔径与所述的数显压力表（16）外径相匹配的通孔，将所述的数显压力表（16）固接，所述的进气控制阀（12）、出气控制阀（15）的材料均为不锈钢材质，所述的进气导管（4）、出气导管（6）的材料均为聚四氟乙烯；所述的窄线宽可调谐激光器为由激光器驱动电源（1）和激光器温度控制器（2）组成的产品，所述的激光器温度控制器（2）通过数据连接线与所述的激光器驱动电源连接，所述的激光器驱动电源（1）通过光纤接口和所述单模光纤（9）与所述光纤准直器（10）的输入端连接；所述的光电探测器（8）的输入端通过光纤接口和所述单模光纤（9）与所述的光纤耦合器（17）的输出端连接；所述的数据处理模块（3）由单片机、输入模块、显示模块组成，所述的输入模块与所述的单片机相连，所述单片机与所述的光电探测器（8）和所述的输入模块相连，所述显示模块与所述的单片机相连接；所述的真空泵（7）与所述出气导管相连接。