一種探測六氟化硫氣體洩露的裝置的製作方法

2023-07-24 17:00:01

專利名稱：一種探測六氟化硫氣體洩露的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉探測六氟化硫氣體是否洩露的裝置，特別涉及一種利用非穩定型二氧化碳雷射器探測六氟化硫氣體洩漏的裝置。
背景技術：
目前公知的六氟化硫(SF6)氣體以其優異的絕緣和滅弧性能，在電力系統作為良好的氣體絕緣體中獲得了廣泛的應用，現在國外主要的電力設備生產廠商已將對51^及以上高電壓和超高電壓電氣產品全部轉向了生產SF6氣體絕緣電氣設備或裝置方面。因此六氟化硫的洩漏會給電力設備帶來危害，同時六氟化硫也是一種溫室氣體它會破壞臭氧層的穩定性，其溫室效應為二氧化碳的22200倍，其在大氣中的壽命長達3200年，遠遠高於二氧化碳的200年。國外基於環保的原因，非常重視對六氟化硫洩漏的控制。六氟化硫氣體洩漏檢測可以分為滷素傳感器檢漏、壓力檢漏、人工肥皂泡法檢漏和雷射檢漏。其中壓力檢漏無法確定氣體洩漏的具體位置，因此過去檢查漏點用的是滷素檢漏法。這個方法勞動強度很大，為了檢查一個機器，需要幾個人組成一個工作組，檢查一遍需要兩天。如果漏了一個點沒有查出來，還得再去查一遍。洩漏定位的另外一種傳統方法是使用肥皂泡方案，用肥皂泡塗滿整個開關，如果洩漏將會起泡。雷射檢漏設備在中國市場的使用已經有大概三年的時間，它的方便性、效率、檢測的準確性目前電力系統已經有了初步的認識。SF6可視雷射檢漏設備都是基於雷射紅外光學成像技術，使用的是光柵可調型或穩定型二氧化碳雷射器。SF6氣體對以10. 56 μ m為中心的紅外光譜吸收率非常高，因此將光柵可調型C02雷射器的輸出譜線調諧在SF6吸收範圍內，用紅外探測器接收反射回的譜線從而顯示氣體洩漏狀況；因此要求雷射輸出功率穩定性好，且輸出單一頻率。但是市場上可用的光柵可調型或穩定型雷射器本身價格昂貴，且對工作環境要求非常高，不僅開機要求有30分鐘待機時間使得雷射器達到熱平衡狀態，且不適用於室外環境下使用，因此探測設備都必須將雷射器放在溫控箱內以避免外界環境的幹擾，這樣又進一步增加了設備的製造成本和設計難度，且重量增加也導致可攜性變差。

實用新型內容為了克服目前公知的檢測SF6可視雷射洩漏設備的製造設計成本昂貴，體積龐大而沉重，可攜性能差的缺陷，本實用新型提供一種利用非穩定型二氧化碳雷射器作為光源的探測六氟化硫氣體洩露的可視雷射洩漏的裝置，不僅成本大幅度降低，且對外界環境適應性更強，無需待機，體積更小易於攜帶。本實用新型為了實現其技術目的而採用的技術方案是一種探測六氟化硫氣體洩露的裝置，包括雷射發射器、光學系統、信號接收裝置、紅外線探測器和信號處理和顯示器， 所述的雷射發射器產生的雷射的輸出端接所述的光學系統的雷射輸入端，所述的光學系統的雷射輸出端輸出雷射到被測系統，雷射在反射後進入所述的信號接收裝置的輸入端，所述的信號接收裝置的輸出端接所述的紅外線探測器的輸入端，所述的紅外線控制器的輸出端接所述的信號處理和顯示器的信號輸入端，所述的雷射發射器為非穩定型二氧化碳雷射器，在所述的非穩定型二氧化碳雷射器外部設置有散熱系統，所述的散熱系統為不均勻散熱系統。具體的，上述的一種探測六氟化硫氣體洩露的裝置中所述的散熱系統為設置在所述的非穩定型二氧化碳雷射器外部的一組風扇和控制所述的風扇無規律開關的控制裝置。本實用新型的有益效果是不僅設備製造和設計成本大幅度降低，且對外界環境適應性更強，無需待機，體積更小易於攜帶。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作較為詳細的描述。
圖1是本實用新型實施例1產品原理方框圖。
具體實施方式
實施例一如圖1所示，本實施例是一種探測六氟化硫氣體洩露的裝置，該裝置包括雷射發射器1、光學系統2、信號接收裝置4、紅外線探測器5和信號處理與顯示器6，本實施例中雷射發射器1為普通的非穩定型二氧化碳雷射器，產生的雷射通過光學系統進行調節照射到被氣體3上，經過被測氣體3進行反射，回到信號接收裝置4上，由信號接收裝置4接收，信號接收裝置4將接收到的由被測氣體3反射的雷射，傳送到紅外線探測器5，由紅外線探測器5檢查，檢查該反射回來的雷射光譜中10. 56 μ m為中心的紅外光譜的強度，然後將檢測結果傳送到信號處理與顯示器6上進行處理和顯示。為了保證探測效果，本實施例中在使用非穩定雷射器的基礎上還可以在雷射器上面加上壓電晶體等光學元件，主動進行隨機掃描，加快雷射器輸出譜線的掃描頻率，使得強吸收的譜線在更短的時段多次出現。壓電晶體安裝在雷射器的反射鏡後面，當加載在壓電晶體上的電壓發生變化，壓電晶體的長度也會隨之變化，從而帶動反射鏡的移動，最終改變的是雷射器的腔長。因為雷射器的腔長變化是導致雷射器輸出譜線的變化的根本原因，所以改變腔長也就是改變雷射器的輸出譜線。本實施例中，將目前探測SF6可視雷射洩漏設備中使用的光柵可調型或穩定型二氧化碳雷射器替換為普通的非穩定型二氧化碳雷射器，並在雷射發射器1外部加一套散熱裝置11，散熱裝置11為不規律的散熱風扇即可，然後不規律的開關散熱風扇，使得雷射器始終在散熱不均勻的情況下工作，從而無法達到熱平衡狀態。本實施例的工作原理是，雷射器由於熱脹冷縮會在不同的光譜線之間跳躍，其中有對SF6氣體強烈吸收的譜線，也有對SF6氣體微弱吸收的譜線。為了避免雷射器一定時間內處在相對微弱吸收的譜線，本實施例促使雷射器的冷卻條件不斷改變，雷射器無法達到熱平衡狀態，不斷掃描經過強烈吸收的譜線。
權利要求1.一種探測六氟化硫氣體洩露的裝置，其特徵在於包括雷射發射器(1)、光學系統 (2)、信號接收裝置(4)、紅外線探測器( 和信號處理與顯示器(6)，所述的雷射發射器(1) 產生的雷射的輸出端連接所述的光學系統O)的雷射輸入端，所述的光學系統O)的雷射輸出端輸出雷射到被測系統，雷射在反射後進入所述的信號接收裝置的輸入端，所述的信號接收裝置的輸出端接所述的紅外線探測器(5)的輸入端，所述的紅外線探測器 (5)的輸出端接所述的信號處理與顯示器(6)的信號輸入端，所述的雷射發射器⑴為非穩定型二氧化碳雷射器，在所述的非穩定型二氧化碳雷射器外部設置有散熱裝置(11)。
2.根據權利要求1所述的一種探測六氟化硫氣體洩露的裝置，其特徵在於所述的散熱裝置(11)為設置在所述的非穩定型二氧化碳雷射器外部的一組風扇和控制所述的風扇無規律開關的控制裝置。
3.根據權利要求1所述的一種探測六氟化硫氣體洩露的裝置，其特徵在於在所述的雷射器上設置有壓電晶體。
專利摘要本實用新型公開了一種探測六氟化硫氣體洩露的裝置，包括雷射發射器、光學系統、信號接收裝置、紅外線探測器和信號處理和顯示器，所述的雷射發射器為非穩定型二氧化碳雷射器，在所述的非穩定型二氧化碳雷射器外部設置有散熱系統，所述的散熱系統為不均勻散熱系統。本實用新型的有益效果是，不僅設備製造和設計成本大幅度降低，且對外界環境適應性更強，無需待機，體積更小易於攜帶。
文檔編號G01N21/39GK202110047SQ20112002076
公開日2012年1月11日 申請日期2011年1月21日 優先權日2011年1月21日
發明者張永方 申請人:深圳恆光機電有限公司