雷射成像sf6氣體漏點定位系統的製作方法

2023-05-26 23:51:16 2

專利名稱：雷射成像sf6氣體漏點定位系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種SF6氣體漏點定位系統，尤其是一種用於電力設備SF6氣體洩漏檢測的雷射成像SF6氣體漏點定位系統。
背景技術：
由於Sulfur Hexafluoride(SF6)氣體優良的絕緣性能和滅弧性能，採用SF6氣體作為絕緣介質的產品所具有的可靠性高、檢修工作量少、檢修周期長等優點，與傳統油絕緣設備相比具有不可比擬的優勢。SF6氣體從1940年作為絕緣介質開始，迄今已被廣泛地應用在電力設備中，如高壓斷路器、變壓器、互感器、電容器、避雷器、接觸器、熔斷器、管道母排等。伴隨著SF6大量的使用，SFjtt漏問題也開始顯露。由於SF6氣體是一種無色無味的惰性氣體，發生洩漏後很難找到洩漏部位。實際運行過程中，已經發生過多起由於SF6氣體洩漏而引起設備非計劃停運的案例。傳統的檢漏方法有表面張力法、局部包紮法、手持式檢漏儀法，這些方法常常受到設備運行狀態的制約，現場使用起來很不方便，並且精度不高，很難準確發現設備洩漏部位，而且檢測時要與高壓設備接觸，安全性較差，容易對電力設備的運行造成不良影響。因此尋找一種快速、準確定位運行中的SF6氣體絕緣設備漏點的技術顯得成尤為重要。

實用新型內容本實用新型是為避免上述已有技術中存在的不足之處，提供一種雷射成像SF6氣體漏點定位系統，以便於SF6氣體漏點的檢測，並保障電力設備的安全穩定運行。本實用新型為解決技術問題採用以下技術方案。雷射成像SF6氣體漏點定位系統，其結構特點是，包括微控制器、總電源、雷射器、 雷射電源、雷射器冷卻系統、雷射自動調節單元、紅外熱像接收單元、光學探測器、顯微匹配器、放大單元、模數轉換器和顯示器；總電源分別與微控制器、雷射電源、雷射器冷卻系統、 顯微匹配器、放大單元、模數轉換器和顯示器相連接；雷射電源與雷射器相連接並為雷射器提供電源；雷射器與雷射自動調節單元相連接，並由雷射自動調節單元將雷射器發出的雷射進行調節後發射出照射於被測物體上；所述雷射自動調節單元的雷射輸出端設有第一鍺鏡頭；被測物體的反射光經過置於紅外熱像接收單元之前的第二鍺鏡頭進入紅外熱像接收單元；紅外熱像接收單元的輸出端與光學探測器的輸入端相連接；光學探測器的輸出端與顯微匹配器的輸入端相連接；顯微匹配器的輸出端與放大單元的輸入端相連接，並由放大單元將顯微匹配器的輸出信號進行放大；放大單元的輸出端連接模數轉換器的輸入端，並由模數轉換器將放大後的信號轉化為數位訊號；模數轉換器的輸出端與微控制器相連接， 由微控制器對模數轉換器輸出的數位訊號進行處理，並判斷是否有SF6氣體洩漏；所述微控制器上還連接有顯示器。本實用新型的雷射成像SF6氣體漏點定位系統的結構特點也在於所述雷射器為CO2雷射發射器，該雷射器發出的雷射的波長在9. 2 μ m 11. 8 μ m之間。所述紅外熱像接收單元為窄帶濾光器。與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在雷射成像SF6氣體漏點定位系統充分利用SF6氣體吸收紅外強的特性，使通常看不見的SF6氣體洩漏在成像儀取景器上變得清晰可見，從而使得變電站維護人員能快速定位洩漏位置。檢測時無需停電，不用接觸就能直觀的看見SF6氣體洩露點，極大的提高了查漏的效率，保證了 SF6設備的安全運行和檢測人員的安全。採用高靈敏探測器，具有很高的探測靈敏度，能夠被發現低於0. 001scc/sec時的SF6氣體洩露，並且能夠以成像方式清楚的查找到洩露位置。該系統性能優異，質量穩定，具有極高的性價比。本實用新型的定位系統，具有可在設備不停電的情況下檢測氣體洩漏部位、可保障電力設備的安全穩定運行等優點。

圖1為本實用新型的雷射成像SF6氣體漏點定位系統的系統機構圖。圖2為本實用新型的雷射成像SF6氣體漏點定位系統的檢測原理圖。附圖1 附圖2中標號1微控制器，2總電源，3雷射器，4雷射電源，5雷射器冷卻系統，6雷射自動調節單元，7紅外熱像接收單元，8光學探測器，9顯微匹配器，10放大單元，11模數轉換器，12顯示器，13被測物體，14第一鍺鏡頭，15第二鍺鏡頭。以下通過具體實施方式
，並結合附圖對本實用新型作進一步說明。
具體實施方式
參見圖1 圖2，雷射成像SF6氣體漏點定位系統，包括微控制器1、總電源2、雷射器3、雷射電源4、雷射器冷卻系統5、雷射自動調節單元6、紅外熱像接收單元7、光學探測器 8、顯微匹配器9、放大單元10、模數轉換器11和顯示器12 ；總電源2分別與微控制器1、雷射電源4、雷射器冷卻系統5、顯微匹配器9、放大單元10、模數轉換器11和顯示器12相連接；雷射電源4與雷射器3相連接並為雷射器3提供電源；雷射器3與雷射自動調節單元6 相連接，並由雷射自動調節單元6將雷射器3發出的雷射進行調節後發射出照射於被測物體13上；所述雷射自動調節單元6的雷射輸出端設有第一鍺鏡頭14 ；被測物體13的反射光經過置於紅外熱像接收單元7之前的第二鍺鏡頭15進入紅外熱像接收單元7 ；紅外熱像接收單元7的輸出端與光學探測器8的輸入端相連接；光學探測器8的輸出端與顯微匹配器9的輸入端相連接；顯微匹配器9的輸出端與放大單元10的輸入端相連接，並由放大單元10將顯微匹配器9的輸出信號進行放大；放大單元10的輸出端連接模數轉換器11的輸入端，並由模數轉換器11將放大後的信號轉化為數位訊號；模數轉換器11的輸出端與微控制器1相連接，由微控制器1對模數轉換器11輸出的數位訊號進行處理，並判斷是否有SF6 氣體洩漏；所述微控制器1上還連接有顯示器12。CO2雷射入射到被檢測區域的被測物體上，並在被測物體表面上反射，反射光是沿著原來的光路，重新返回到檢測設備處，由紅外熱像接收單元接收反射光，並由光學探測器對發射光進行處理。由於被測氣體SF6與背景有不同的吸收率，被反射回到探測器的光子數量不同，返回的數據被處理後，通過顯示器成像。當不存在SF6氣體洩漏時，返回的紅外能量是背景反射的能量，顯示設備上能看到目標區域紅外成像圖。當檢測區域存在SF6氣體洩漏時，由於SF6氣體對紅外光線具有強烈吸收作用，所以此時反射到檢測設備的紅外光線能量會急劇地減弱，SF6氣體在顯示設備上顯示為黑色煙，並且隨著氣體濃度變化，黑度也不同，因而很容易地判斷是否有氣體洩漏，並能夠判斷出洩漏其他的濃度。鍺鏡頭的透光率高且透光均勻，尤其適用於紅外光設備，能夠提高系統的檢測效果。所述雷射器3為CO2雷射發射器，該雷射器3發出的雷射的波長在9. 2 μ m 11. 8 μ m之間。CO2雷射發射器發出的雷射波長穩定，可提高系統的檢測準確度。所述紅外熱像接收單元7為窄帶濾光器。窄帶濾光器工作穩定且濾光特性好，能提高系統檢測的可靠性和準確度。SF6氣體作為目前已發現的最穩定的溫室效應氣體，其紅外吸收特性極強。本實用新型的雷射成像SF6氣體漏點定位系統，充分利用了 SF6氣體的這種特性，使通常看不見的漏點在雷射成像取景器上變得清晰可見，從而使得變電站維護人員能快速定位洩漏位置。本實用新型的雷射成像SF6氣體漏點定位系統，可在設備不停電的情況下，遠距離、高效率、安全可靠地以成像方式直觀準確定位電氣設備上的氣體洩漏部位，使檢修運行人員能夠及時發現問題並處理，防止缺陷惡化，降低設備的故障率，保障電力設備的安全穩定運行。
權利要求1.雷射成像SF6氣體漏點定位系統，其特徵是，包括微控制器(1)、總電源(2)、雷射器 (3)、雷射電源(4)、雷射器冷卻系統(5)、雷射自動調節單元(6)、紅外熱像接收單元(7)、光學探測器⑶、顯微匹配器(9)、放大單元(10)、模數轉換器(11)和顯示器(12)；總電源(2) 分別與微控制器(1)、雷射電源(4)、雷射器冷卻系統(5)、顯微匹配器(9)、放大單元(10)、 模數轉換器(11)和顯示器(12)相連接；雷射電源⑷與雷射器(3)相連接並為雷射器(3) 提供電源；雷射器(3)與雷射自動調節單元(6)相連接，並由雷射自動調節單元(6)將雷射器(3)發出的雷射進行調節後發射出照射於被測物體(13)上；所述雷射自動調節單元(6) 的雷射輸出端設有第一鍺鏡頭(14)；被測物體(13)的反射光經過置於紅外熱像接收單元 (7)之前的第二鍺鏡頭(15)進入紅外熱像接收單元(7)；紅外熱像接收單元(7)的輸出端與光學探測器(8)的輸入端相連接；光學探測器(8)的輸出端與顯微匹配器(9)的輸入端相連接；顯微匹配器(9)的輸出端與放大單元(10)的輸入端相連接，並由放大單元(10)將顯微匹配器(9)的輸出信號進行放大；放大單元(10)的輸出端連接模數轉換器(11)的輸入端，並由模數轉換器(11)將放大後的信號轉化為數位訊號；模數轉換器(11)的輸出端與微控制器(1)相連接，由微控制器(1)對模數轉換器(11)輸出的數位訊號進行處理，並判斷是否有SF6氣體洩漏；所述微控制器(1)上還連接有顯示器(12)。
2.根據權利要求1所述的雷射成像SF6氣體漏點定位系統，其特徵是，所述雷射器(3) 為CO2雷射發射器，該雷射器(3)發出的雷射的波長在9.2μπι 11.8μπι之間。
3.根據權利要求1所述的雷射成像SF6氣體漏點定位系統，其特徵是，所述紅外熱像接收單元(7)為窄帶濾光器。
專利摘要本實用新型公開了一種雷射成像SF6氣體漏點定位系統，總電源分別與微控制器、雷射電源、雷射器冷卻系統等部件相連接；雷射電源與雷射器相連接；雷射器與雷射自動調節單元相連接；雷射自動調節單元的雷射輸出端設有第一鍺鏡頭；被測物體的反射光經過第二鍺鏡頭進入紅外熱像接收單元；紅外熱像接收單元的輸出端與光學探測器的輸入端相連接；光學探測器的輸出端與顯微匹配器的輸入端相連接；顯微匹配器依次通過放大單元、模數轉換器微控制器相連接；微控制器上還連接有顯示器。本實用新型的定位系統，具有可在設備不停電的情況下檢測氣體洩漏部位、可保障電力設備的安全穩定運行等優點。
文檔編號G01M3/38GK202229896SQ20112035854
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者侯鳳嶺, 劉登兵, 孫慶生, 張謝, 楊治綱, 江和順, 秦鵬, 金星 申請人:安徽省電力公司合肥供電公司