本申请为基于紫外吸收光谱的环形光纤SF6分解产物检测装置与方法，一种SF6分解气体产物紫外光谱检测装置,包括紫外光源、光纤滤波系统、光纤准直系统、空心光纤、光纤聚焦系统、紫外光谱仪和计算机；其中，紫外光源位于光纤滤波系统一侧，用于发射紫外光；光纤滤波系统用于将紫外光选行过滤后入射到光纤准直系统的入光口；光纤准直系统用于将过滤后的紫外光准直成平行光；光纤聚焦系统用于将与待测气体融合后的紫外光聚焦；紫外光纤光谱仪接收聚焦后的光生成光谱数据；计算机用于接收光谱数据，并计算出待测气体的含量；空心光纤用于将准直后的平行光多次反射并与待测气体充分融合。本发明专利技术使用空心光纤替换了传统气体池，极大简化了传统紫外光谱检测系统的结构，具备更高的灵敏度、高精度、小型化、轻量化。轻量化。轻量化。
【技术实现步骤摘要】
基于紫外吸收光谱的环形光纤SF6分解产物检测装置与方法
[0001]本专利技术属于气体检测领域，更具体的，涉及一种基于紫外吸收光谱的环形光纤SF6分解产物检测装置与方法。
技术介绍
[0002]SF6(六氟化硫)因为其优异的绝缘性能和灭弧性能，常用于气体绝缘组合电器内部作为气体绝缘介质。当设备内部发生局部放电或者局部过热故障时，SF6气体可能发生分解而产生一些其他产物，当涉及到固体绝缘时，产物更加复杂。因此：在SF6气体绝缘设备的在线监测和故障诊断的工作中，对特征分解组分以及可能产生的其他气体的检测就有着重大的意义和良好的工程应用价值。
[0003]油中溶解气体检测方法主要包括油色谱法、气相色谱法和光谱检测法等。SF6分解组分检测方法主要包括电化学传感法、气相色谱法和光谱检测法等。上述方法中，油色谱法和气相色谱法需在环境条件相对较好的实验室中才能得到较为准确的结果，且人工维护成本较大，色谱受污染后测量准确度偏差较大；电化学传感法存在交叉干扰较大、传感器易中毒等问题。
[0004]现有技术文件1(CN 114002177A)公开了基于紫外光谱法的SF6分解产物检测系统，包括：第一紫外光源产生第一紫外光，经第一光纤准直模块后进入第一气体吸收池，在第一气体吸收池中经过多次反射后射出，经第一光纤聚焦模块聚焦后传输至紫外光谱仪，得到待测气体对应光谱；第二紫外光源产生第二紫外光，经第二光纤准直模块后进入第二气体吸收池，在第二气体吸收池中经过多次反射后射出，经第二光纤聚焦模块聚焦后传输至紫外光谱仪，得到对比气体对应光谱；处理模块分析光谱数据得到SF6分解产物浓度检测结果。但是，基于紫外光谱法的检测系统多是采用气体吸收池作为采样气体与紫外入射光线的混合吸收地点，而传统气体池体积较大，不易集成，灵活度较低。
技术实现思路
[0005]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，利用SF6分解产物气体在紫外光学波段具有良好的光学吸收特性及空心光纤良好的长度可调节性，进而提出一种基于紫外吸收光谱的环形光纤SF6分解产物检测装置与方法。
[0006]本专利技术采用如下的技术方案。
[0007]1.一种SF6分解气体产物紫外光谱检测装置，包括紫外光源、光纤滤波系统、光纤准直系统、光纤聚焦系统、紫外光谱仪和计算机；其中，紫外光源位于光纤滤波系统一侧，用于发射紫外光；光纤滤波系统用于将紫外光选行过滤后入射到光纤准直系统的入光口；光纤准直系统用于将过滤后的紫外光准直成平行光；光纤聚焦系统用于将与SF6分解气体融合后的紫外光聚焦；紫外光纤光谱仪接收聚焦后的光生成光谱数据；计算机用于接收光谱数据，并计算出SF6分解气体的含量；所述检测装置还包括空心光纤，用于将准直后的平行光多次反射并与SF6分解气体融合。
[0008]进一步的，检测装置还包括光纤跳线，作为紫外光的传递媒介；
[0009]紫外光源与光纤滤波系统通过光纤跳线连接；
[0010]空心光纤通过光纤跳线通入待测气体与平行光。
[0011]进一步的，所述空心光纤采用圆形多层绕行叠放方式。
[0012]进一步的，所述空心光纤的长度可调节。
[0013]进一步的，所述光纤滤波系统是与待测气体型号匹配的紫外滤波片。
[0014]进一步的，所述光纤准直系统是SMA905+准直镜。
[0015]进一步的，所述光纤聚焦系统是SMA905+聚焦镜透镜。
[0016]8.一种SF6分解气体产物紫外光谱检测方法，包括如下步骤：
[0017]步骤1，将过滤准直后的平行紫外光与SF6分解产物接入空心光纤，空心光纤用于平行紫外光多次反射以充分吸收SF6分解产物；
[0018]步骤2，将空心光纤出口处的平行紫外光聚焦。
[0019]步骤3，接收聚焦后的平行紫外光生成光谱数据；
[0020]步骤4，根据光谱数据，计算待测气体的浓度。
[0021]进一步的，所述步骤1还包括：
[0022]根据测量精度，调节空心光纤的长度。
[0023]进一步的，所述步骤1还包括：
[0024]采用圆形多层绕行叠放空心光纤。
[0025]本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0026](1)本专利技术使用空心光纤替换了传统气体池，极大简化了传统紫外光谱检测系统的结构，使气体测量系统具备更高的灵敏度、高精度、小型化、轻量化的特点。
[0027](2)本装置设备高度集成化与便携化，方便在不同的环境下完成检测，不会受到温度、湿度、电磁干扰等环境因素的影响，检测速度快，灵敏度高。
[0028](3)与相关技术相比，本专利技术便于控制，能够实现测量的同时性并保证其准确性，经济成本低廉，极具发展潜力。
[0029](4)与传统技术相比，空心光纤环具有更高的可调整性及便携性，装订上可采用圆形多圈方式，整体结构紧凑，小巧，适合便携使用。
[0030](5)本专利技术采用紫外吸收光谱技术，同时加上滤波片，从而提高光谱仪的数据信号、提高整体光谱的信噪比，降低了测量结果的不确定性，测量误差小、测量结果更精确。
附图说明
[0031]图1是基于紫外吸收光谱的环形光纤SF6分解产物检测装置。
[0032]图中：1、紫外光源；2、光纤跳线；3、光纤滤波系统；4、光纤准直系统；5、采样气流接入口；6、光纤跳线；7、空心光纤；8、采样气流出口；9、光纤聚焦系统；10、紫外光纤光谱仪；11、计算机。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
[0034]如图1所示，本专利技术公开了一种SF6分解气体产物紫外光谱检测装置,包括紫外光源，光纤滤波系统，光纤准直系统，空心光纤，光纤聚焦系统，紫外光谱仪和计算机。
[0035]紫外光源位于光纤滤波系统一侧，用于发射紫外光。紫外光源与光纤滤波系统通过光纤跳线连接，光纤跳线用作紫外光的传递媒介。
[0036]光纤滤波系统用于将紫外光选行过滤后入射到光纤准直系统的入光口。进一步的，光纤滤波系统可以是紫外滤波片，可根据实际测量气体选择紫外滤波片，不同的气体对应不同型号的紫外滤波片。
[0037]光纤准直系统用于将来自光纤滤波系统的光准直成平行光，并将平行光与采样气体通过光纤接头接入空心光纤。光纤准直系统可以是第一透镜，进一步的，第一透镜的型号可以是SMA905+准直镜。
[0038]空心光纤通过光纤跳线通入待测气体及平行光，使得平行光辐射在充满待测气体的空心光纤内。该平行光在空心光纤内经过多次反射并被待测气体吸收以后，从空心光纤的另一端反射出去。其中，待测气体由采样气流接入口通入，待测气体由采样气流出口流出，待测气体可以是SF6分解产物的组分气体，例如：SO2、CO2等气体。用空心光纤替换了传统气体池，能将平行光与待测气体更加充分的融合，从而提高检测的精度与准度。进一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种SF6分解气体产物紫外光谱检测装置，包括紫外光源、光纤滤波系统、光纤准直系统、光纤聚焦系统、紫外光谱仪和计算机；其中，紫外光源位于光纤滤波系统一侧，用于发射紫外光；光纤滤波系统用于将紫外光选行过滤后入射到光纤准直系统的入光口；光纤准直系统用于将过滤后的紫外光准直成平行光；光纤聚焦系统用于将与SF6分解气体融合后的紫外光聚焦；紫外光纤光谱仪接收聚焦后的光生成光谱数据；计算机用于接收光谱数据，并计算出SF6分解气体的含量；其特征在于，所述检测装置还包括空心光纤，用于将准直后的平行光多次反射并与SF6分解气体融合。2.根据权利要求1所述的一种SF6分解气体产物紫外光谱检测装置，其特征在于，检测装置还包括光纤跳线，作为紫外光的传递媒介；紫外光源与光纤滤波系统通过光纤跳线连接；空心光纤通过光纤跳线通入待测气体与平行光。3.根据权利要求1所述的一种SF6分解气体产物紫外光谱检测装置，其特征在于，所述空心光纤采用圆形多层绕行叠放方式。4.根据权利要求1所述的一种SF6分解气体产物紫外光谱检测装置，其特征在于，所述空心光纤的长度可调节。5.根据权利要求1所述的一种SF6分解气体...
【专利技术属性】
技术研发人员：卞超，张正东，孙超，关为民，陈轩，甘强，杨斌，崔光鲁，陶加贵，解建刚，李东风，程骏，肖焓艳，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司双创中心，
类型：发明
国别省市：
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