六氟化硫洩漏點定位系統的製作方法

2023-09-20 01:15:35 2

專利名稱：六氟化硫洩漏點定位系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及設備介質氣體洩漏點定位系統，特別涉及應用於電力系統或其他六氟化 硫填充容器設備的六氟化硫洩漏點的定位系統。
背景技術：
六氟化硫(SF6)作為一種絕緣性能特別穩定的介質氣體，成為電力行業中使用的支柱性 絕緣氣體材料。在國內外的電力設備或器件中得以大範圍的使用。例如，現有的高壓斷路器 幾乎全部採用六氟化硫代替油和空氣作為絕緣介質，又如互感器、套管等也大量應用了六氟 化硫介質。這種含有六氟化硫氣體的電力設備或器件、容器在使用一段時間後，可能因為種 種原因，例如物理損傷、化學腐蝕、自然老化等等，而發生洩漏。六氟化硫的洩漏將造成對 應的電力設備或器件運行安全隱患、環境汙染等。同時六氟化硫本身是較昂貴的材料，六氟 化硫的洩漏也將造成直接的經濟損失。因此對電力系統或其他六氟化硫填充容器設備進行定 期地檢査是否有洩漏，在發生洩漏時進行準確定位洩漏點具有非常重要的意義。常見的六氟化硫空氣含量檢漏儀，是在檢漏儀發現有氣體洩漏時，將設備停電，再採用 分段包紮、分段測試的方法確定漏點。該方法的缺點是當出現洩漏時不能定位洩漏點，必 須將設備停電再分段測試確定洩漏點，浪費人力及時間，而且設備停電必將帶來經濟損失； 在氣體可能洩漏處要安裝多個傳感器，安裝與維護都很麻煩；當洩漏點較小時，可能因為不 能精確定位而只能將儀器報廢。與本專利最接近的現有技術是基於遠紅外雷射成像設備原理。其利用每種物質都有自己 的吸收譜的原理，即對某個波長或某波長範圍內的光進行吸收，而對其他波長的光則是透明 的。由於六氟化硫對10.5至10.6um波長範圍的光線吸收能力最強，可利用該波長範圍內的遠 紅外波長的光源進行檢測。而該波長範圍與C02的P(16)和P(18)雷射譜線重合。因此可採用 C02雷射器發射雷射作為光源，掃描六氟化硫填充的容器設備。當存在氣體洩漏時，入射到該 區域的光線將被吸收，用紅外攝像機觀察時，該區域無光線反射，則出現暗區。通過觀察到 暗區，即可初步關認為該暗區可能是氣體洩漏區。在發現這種可能是氣體洩漏區後，通過經 驗或其他手段來最終確定該區域是否是真正的洩漏點。這種方法的缺點是如果某一區域剛 好存在由於物體遮擋、無反射光的空間造成的陰影區域或其他原因造成的陰影，則不容易正 確定性該陰影區域是否是氣體洩漏區，特別是當洩漏較弱時，六氟化硫對雷射的吸收小，陰影也較弱，人工判斷較困難。 實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種六氟化硫洩漏點系統，通過六氟化硫對兩種波長的吸收 與無吸收的遠紅外圖像相關分析法實現六氟化硫洩漏點的準確定位，避免對六氟化硫洩漏點 的誤判。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案 一種六氟化硫洩漏點定位系統，包括光源發生裝置，用於分別產生六氟化硫吸收譜對應波長範圍和不同於六氟化硫吸收譜對 應波長範圍的兩種光；圖像採集裝置，用於分別採集上述兩種光掃描被測設備的測試區域生成的第一圖像和第 二圖像。進一步地，所述光源發生裝置包括一個用於產生所述兩種光所對應波長範圍的波長可調 的雷射器、以及位於所述兩種光的光路上的擴束鏡。進一步地，所述光源發生裝置包括用於產生所述兩種光所對應波長範圍的兩個雷射器以 及用於切換兩種光的光路切換模塊。進一步地，所述光路切換模塊包括分別用於反射兩個雷射器發出的光的第一反射鏡和第 二反射鏡、第三反射鏡、擴束鏡、以及用於驅動第三反射鏡旋轉以切換第一反射鏡和第二反 射鏡反射的光至擴束鏡的電機。進一步地，所述對應六氟化硫吸收譜的光的波長範圍為10.5um至10.6um。進一步地，所述不同於六氟化硫吸收譜的光的波長範圍可為10. 3um至10. 5um。進一步地，所述圖像採集裝置為紅外攝像機。進一步地，所述圖像採集裝置為紅外CCD圖像傳感器。進一步地，還包括平移臺裝置，所述圖像採集裝置和光源發生裝置固定於所述平移臺裝 置上。進一步地，還包括與所述圖像採集裝置相連接的圖像比較裝置。本實用新型可以準確地對六氟化硫氣體洩漏點進行定位，避免了對六氟化硫洩漏點的誤判。
以下結合附圖及具體實施例進一步說明本實用新型。


圖1為六氟化硫洩漏點定位系統實施例結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示， 一種六氟化硫洩漏點定位系統，包括光源發生裝置，用於分別產生六氟化硫吸收譜所對應波長範圍和不同於六氟化硫吸收譜 對應波長範圍的兩種光；圖像採集裝置，用於分別採集兩種光掃描被測設備的測試區域生成的第一圖像和第二圖像。其中，所述圖像採集裝置可以是紅外攝像機，也可以是通過透鏡成像的CCD圖像傳感器。其中，所述光源發生裝置可採用多種技術手段實現，以下列舉兩種方式分別說明。 方式一所述光源發生裝置包括一個用於產生所述兩種光所對應波長範圍的波長可調的雷射器、以及位於所述兩種光的光路上的擴束鏡。先將雷射器發出的光的波長調節到六氟化硫吸收譜對應波長範圍並掃描被測試區域，得到第一圖像；然後調節到另一波長範圍並掃描被測試區域，該波長的選擇儘量靠近六氟化硫的吸收波長，例如10.3um至10.5um，得到第二圖像。第一圖像與第二圖像的比較與方式一中的相同，在此省略。 方式二所述光路切換模塊具體可以是包括分別用於反射兩個雷射器1、 2發出的光的第一反射鏡 7和第二反射鏡5、第三反射鏡4、擴束鏡6、以及用於驅動第三反射鏡4旋轉以切換第一反 射鏡7和第二反射鏡5反射的光至擴束鏡6的電機3。使用時，可先用雷射器1掃描測試區域 9，得到第一圖像；然後通過電機3帶動第三反射鏡4旋轉卯度，切換到另一中心波長的激 光器2掃描測試區域9，得到第二圖像。當圖像採集裝置為紅外攝像機10時，通過紅外攝像機10攝像得到第一圖像和第二圖像， 然後可通過肉眼來比較第一圖像和第二圖像的對應位置是否存在陰影暗區變化，若不存在變 化，則判斷無氣體洩漏；若第二圖像中對應於第一圖像的陰影暗區位置變亮，則判斷有氣體 洩漏。如圖1所示，所述光源發生裝置包括置於一箱體8中的用於產生所述兩種光所對應波長 的兩個雷射器l、 2以及用於切換兩種光的光路切換模塊。其中，雷射器l發出的光的波長範 圍為10.5um至10.6um，例如採用10.6um的C02.雷射器；雷射器2發出的光的波長範圍可為10.3um至10. 5um。其中，所述六氟化硫洩漏點定位系統還可以包括與紅外CCD圖像傳感器12相連接的圖像 比較裝置13，通過透鏡11成像的CCD圖像傳感器12對第一圖像和第二圖像的採樣，並輸入 到圖像比較裝置13進行相應的數字圖像處理和比較，判斷第一圖像和第二圖像的對應位置是 否存在陰影暗區變化，若不存在變化，則判斷無氣體洩漏；若第二圖像中對應於第一圖像的 陰影暗區位置變亮，則判斷有氣體洩漏。其中，所述圖像比較裝置13可以是計算機。此外，還可以包括平移臺裝置，所述圖像採集裝置和光源發生裝置設於所述平移臺裝置上， 通過控制平移臺裝置的移動及對計算機的操作，實現對測試區域進行自動掃描，並將採集到 的圖像輸入到計算機中，自動進行數字圖像處理，並給出是否在存在洩漏點的結論。從而使 得測試人員能夠從相對繁重的體力勞動中解放出來，節省人力。
權利要求1.一種六氟化硫洩漏點定位系統，其特徵在於包括光源發生裝置，用於分別產生六氟化硫吸收譜對應波長範圍和不同於六氟化硫吸收譜對應波長範圍的兩種光；圖像採集裝置，用於分別採集上述兩種光掃描被測設備的測試區域生成的第一圖像和第二圖像。
2. 根據權利要求1所述的六氟化硫洩漏點定位系統，其特徵在於所述光源發生裝置包括一 個用於產生所述兩種光所對應波長範圍的波長可調的雷射器、以及位於所述兩種光的光路 上的擴束鏡。
3. 根據權利要求1所述的六氟化硫洩漏點定位系統，其特徵在於所述光源發生裝置包括用 於產生所述兩種光所對應波長範圍的兩個雷射器以及用於切換兩種光的光路切換模塊。
4. 根據權利要求3所述的六氟化硫洩漏點定位系統，其特徵在於所述光路切換模塊包括分 別用於反射兩個雷射器發出的光的第一反射鏡和第二反射鏡、第三反射鏡、擴束鏡、以及 用於驅動第三反射鏡旋轉以切換第一反射鏡和第二反射鏡反射的光至擴束鏡的電機。
5. 根據權利要求1至4中任一權利要求所述的六氟化硫洩漏點定位系統，其特徵在於所述對應六氟化硫吸收譜的光的波長範圍為10.5um至10.6um。
6. 根據權利要求1至4中任一權利要求所述的六氟化硫洩漏點定位系統，其特徵在於所述 不同於六氟化硫吸收譜的光的波長範圍為10. 3um至10. 5um。
7. 根據權利要求1所述的六氟化硫洩漏點定位系統，其特徵在於所述圖像採集裝置為紅外 攝像機。
8. 根據權利要求l所述的六氟化硫洩漏點定位系統，其特徵在於所述圖像採集裝置為紅外CCD圖像傳感器。
9. 根據權利要求1所述的六氟化硫洩漏點定位系統，其特徵在於還包括平移臺裝置，所述圖像採集裝置和光源發生裝置固定於所述平移臺裝置上。
10. 根據權利要求1所述的六氟化硫洩漏點定位系統，其特徵在於還包括與所述圖像採集裝置相連接的圖像比較裝置。
專利摘要一種六氟化硫洩漏點定位系統，包括光源發生裝置，用於分別產生六氟化硫吸收譜對應波長範圍和不同於六氟化硫吸收譜對應波長範圍的兩種光；圖像採集裝置，用於分別採集上述兩種光掃描被測設備的測試區域生成的第一圖像和第二圖像。進一步地，所述光源發生裝置包括一個用於產生所述兩種光所對應波長範圍的波長可調的雷射器、以及位於所述兩種光的光路上的擴束鏡。進一步地，所述光源發生裝置包括用於產生所述兩種光所對應波長範圍的兩個雷射器以及用於切換兩種光的光路切換模塊。本實用新型可以準確地對六氟化硫氣體洩漏點進行定位，避免了對六氟化硫洩漏點的誤判。
文檔編號G01N21/31GK201096720SQ20072007455
公開日2008年8月6日 申請日期2007年9月11日 優先權日2007年9月11日
發明者依曉春, 瑩 尹, 斌 江, 沈奶連, 塗建坤, 王建財 申請人:上海電纜研究所;上海賽克力光電纜有限責任公司