一种基于太赫兹时域光谱技术检测油中局放故障气体的样品池，包括圆柱形外壳，圆柱形外壳一侧母线的顶端设置有激光入射窗口、底端设置有激光出射窗口，与该侧母线相对的圆柱形外壳的另一侧母线顶端设置有进气口、底端设置有出气口；所述圆柱形外壳内壁上通过螺钉设置有三个凹球面镜，第一凹球面镜位于入射窗口和出射窗口之间，第二凹球面镜和第三凹球面镜上下并列设置在进气口和出气口之间；所述入射窗口的外侧倾斜设置有入射口凹面反射镜，出射窗口的外侧倾斜设置有出射口凹面反射镜。本实用新型专利技术能够在小体积内完成多次反射，使光程增长，实现对低浓度的油中局放故障气体进行检测。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种基于太赫兹时域光谱技术检测油中局放故障气体的样品池，包括圆柱形外壳，圆柱形外壳一侧母线的顶端设置有激光入射窗口、底端设置有激光出射窗口，与该侧母线相对的圆柱形外壳的另一侧母线顶端设置有进气口、底端设置有出气口；所述圆柱形外壳内壁上通过螺钉设置有三个凹球面镜，第一凹球面镜位于入射窗口和出射窗口之间，第二凹球面镜和第三凹球面镜上下并列设置在进气口和出气口之间；所述入射窗口的外侧倾斜设置有入射口凹面反射镜，出射窗口的外侧倾斜设置有出射口凹面反射镜。本技术能够在小体积内完成多次反射，使光程增长，实现对低浓度的油中局放故障气体进行检测。【专利说明】基于太赫兹时域光谱技术检测油中局放故障气体的样品池
本技术涉及气体检测
，特别是一种基于太赫兹时域光谱技术的检测油中局放故障气体的样品池。
技术介绍
近年来，太赫兹时域光谱技术在气体检测方面得到了广泛的发展和应用。太赫兹时域光谱技术是以飞秒激光为基础的一种新型的相干远红外光谱测量技术，其基本原理是利用飞秒脉冲产生并探测时间分辨的太赫兹电场，通过傅立叶变换获得被测物品的光谱信息，由于大分子的振动和转动能级大多在太赫兹波段，而大分子，特别是生物和化学大分子是具有本身物性的物质集团，进而可以通过其特征频率对物质结构、物性进行分析和鉴定。 运用太赫兹时域光谱技术对变压器油中局部放电故障气体进行检测的方法，可以通过检测变压器油中溶解故障气体的组分及各组分的含量，进而分析电气设备局部放电程度。但电气设备油中由于局放而产生的故障气体是极其微量的，利用太赫兹时域光谱技术检测油中局放故障气体的含量时需要达到足够长的光程才能满足检测要求，而传统的样品池体积小，一般用来检测较高浓度的样品，故不能满足电气设备油中局放故障气体的检测要求。因此，有必要设计一种基于太赫兹时域光谱技术的检测油中局放故障气体的样品池。
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的问题，本技术提供一种适用于电气设备局放故障气体检测的、基于太赫兹时域光谱技术对油中局放故障气体进行检测的样品池，以实现在小体积环境内对低浓度的油中局放故障气体进行检测。 为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下: —种基于太赫兹时域光谱技术检测油中局放故障气体的样品池，包括圆柱形外壳，圆柱形外壳一侧母线的顶端设置有激光入射窗口、底端设置有激光出射窗口，与该侧母线相对的圆柱形外壳的另一侧母线顶端设置有进气口、底端设置有出气口 ；所述圆柱形外壳内壁上通过螺钉设置有三个曲率相同的凹球面镜，第一凹球面镜位于入射窗口和出射窗口之间，第二凹球面镜和第三凹球面镜上下并列设置在进气口和出气口之间；所述入射窗口的外侧倾斜设置有入射口凹面反射镜，出射窗口的外侧倾斜设置有出射口凹面反射镜。 上述基于太赫兹时域光谱技术检测油中局放故障气体的样品池，所述第一凹球面镜的曲率中心落在第二凹球面镜和第三凹球面镜之间的中心点处，第二凹球面镜的曲率中心落在第一凹球面镜的中上部，第三凹球面镜的曲率中心落在第一凹球面镜的中下部，并且第二凹球面镜的曲率中心与第三凹球面镜的曲率中心在第一凹球面镜上沿中心上下对称。 上述基于太赫兹时域光谱技术检测油中局放故障气体的样品池，所述三个凹球面镜分别通过镜架安装在圆柱形外壳内壁上，镜架通过三个螺钉固定在圆柱形外壳内壁上；三个螺钉成三角形且关于圆柱母线对称设置。 上述基于太赫兹时域光谱技术检测油中局放故障气体的样品池，所述三个凹球面镜的镜面上均粘附有铝膜。 由于采用了以上技术方案，本技术所取得的技术进步效果如下: 本技术能够准确检测较低浓度的油中局放故障气体样品，并且该样品池可在小体积内完成多次反射，使光程增长，较之传统样品池可以更加准确高效地检测油中溶解故障气体的组分及各组分的含量，进而分析电气设备局部放电程度。另外，本技术可根据实际检测要求手动调节凹球面镜来改变光程。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的结构示意图； 图2为本技术所述凹球面镜定位示意图。 图中各标号表不为:1.入射窗口，2.出射窗口，3.进气口，4.出气口，5.第一凹球面镜，6.第二凹球面镜，7.第三凹球面镜，8.入射口凹面反射镜，9.出射口凹面反射镜，10.圆柱形外壳，11.螺钉。 【具体实施方式】 下面将结合具体实施例对本技术作进一步详细说明。 本技术的结构如图1所示，它包括圆柱形外壳10，圆柱形外壳10—侧母线的顶端设置有激光入射窗口 1、底端设置有激光出射窗口 2，与该侧母线相对的圆柱形外壳的另一侧母线顶端设置有进气口 3、底端设置有出气口 4。本实施例中，圆柱形外壳的内径为5cm,高度为10cm。 入射窗口 I和出射窗口 2均采用聚四氟乙烯制作，可减小入射窗口和出射窗口对太赫兹波的影响。入射窗口 I的外侧倾斜设置有入射口凹面反射镜8，用于将THz晶体GaAs上产生的THz辐射脉冲会聚在圆柱形外壳内；出射窗口 2的外侧倾斜设置有出射口凹面反射镜9，用于将出射光会聚射入ZnTe晶体上。 圆柱形外壳内壁上还设置有三个凹球面镜，三个凹球面镜分别通过镜架安装在圆柱形外壳内壁上，镜架通过三个螺钉11固定在圆柱形外壳内壁上；三个螺钉成三角形且关于圆柱母线对称设置，如图2所示。本技术在实际检测过程中，可通过调节螺钉的松紧来调节凹球面镜的位置，以实现选择合适光程长的目的。 三个凹球面镜的第一凹球面镜5位于入射窗口 I和出射窗口 2之间的内壁上，第二凹球面镜6和第三凹球面镜7上下并列设置在进气口 3和出气口 4之间的内壁上。三个凹球面镜的镜面上均粘附有铝膜，可使凹球面镜在有效太赫兹频段内的反射率提高到95%以上。 本技术中三个凹球面镜的曲率相同，第一凹球面镜5的曲率中心落在第二凹球面镜6和第三凹球面镜7之间的中心点处，如图1中的a点；第二凹球面镜6的曲率中心落在第一凹球面镜5的中上部，如图1中的b点；第三凹球面镜7的曲率中心落在第一凹球面镜5的中下部，如图1中的c点；并且第二凹球面镜6的曲率中心与第三凹球面镜7的曲率中心在第一凹球面镜5上沿中心上下对称。 本技术使用时，首先将本技术固定；其次根据检测要求调节各凹球面镜的位置，以选择合适的光程长；然后，调节两个凹面反射镜确保THz波准直射入样品池，射出的THz波准直射入探测器；最后从进气口送入待检测样品即可。 THz波的路径如图1中箭头方向所示，经入射口凹面反射镜自入射窗口进入外壳后，射入第二凹球面镜，经第二凹球面镜反射至第一凹球面镜下部，经第一凹球面镜下部反射至第三凹球面镜，再由第三凹球面镜反射至第一凹球面镜上部，然后经第一凹球面镜上部反射至第二凹球面镜，再经第二凹球面镜反射至第一凹球面镜下部，然后由第一凹球面镜下部反射至第三凹球面镜，最后由第三凹球面镜经出射窗口反射至出射口凹面反射镜后射出。【权利要求】1.一种基于太赫兹时域光谱技术检测油中局放故障气体的样品池，其特征在于:包括圆柱形外壳(10)，圆柱形外壳(10) —侧母线的顶端设置有激光入射窗口(I)、底端设置有激光出射窗口(2)，与该侧母线相对的圆柱形外壳的另一侧母线顶端设置有进气口(3)、底端设置有出气口(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于太赫兹时域光谱技术检测油中局放故障气体的样品池，其特征在于：包括圆柱形外壳（10），圆柱形外壳（10）一侧母线的顶端设置有激光入射窗口（1）、底端设置有激光出射窗口（2），与该侧母线相对的圆柱形外壳的另一侧母线顶端设置有进气口（3）、底端设置有出气口（4）；所述圆柱形外壳内壁上通过螺钉设置有三个曲率相同的凹球面镜，第一凹球面镜（5）位于入射窗口（1）和出射窗口（2）之间，第二凹球面镜（6）和第三凹球面镜（7）上下并列设置在进气口（3）和出气口（4）之间；所述入射窗口（1）的外侧倾斜设置有入射口凹面反射镜（8），出射窗口（2）的外侧倾斜设置有出射口凹面反射镜（9）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王兵，谢庆，陶珺函，律方成，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：新型
国别省市：河北;13
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