【技术实现步骤摘要】
本技术涉及微波，特别是涉及一种用于绝缘油微水测量的同轴谐振腔传感器。
技术介绍
1、电力系统的安全、健康运行是国民生产、生活的重要保障。电力系统中输变电设备的可靠运行是电网安全最有力的保障，尤其是作为高压输电领域的核心设备，大型油浸式电力变压器的运行状况和内部绝缘材料的老化程度将直接关系到输电安全。目前世界范围内所有国家制造和使用的油浸式变压器平均运行寿命在30年左右，年限的长短还取决于具体的运行环境。因此，对于油浸式变压器尤其是投运20年以上的变压器，实时监测其绝缘性能就显得非常重要，关系到其运行稳定性和经济性，并判断变压器是否退役。
2、水是绝缘油中最容易出现的杂质，微水含量过高，会增大绝缘油的电介质损耗并降低绝缘油的击穿电压。如果微水含量超过行业规定阈值，水分和油中的有机物类在运行环境的催化下发生反应，绝缘油成分的变化会使绝缘性能断崖式下降，如不及时更换甚至会丧失其灭弧能力，是造成变压器击穿烧毁故障的首要原因。
3、变压器内部的水分并不是恒定不变的，随着投运时间变长水分有逐渐增加的趋势，因此，变压器投运后必须定期进行干燥和脱水处理，绝缘介质中的微水含量才能得到严格控制。目前，对绝缘油微水含量的测量一般使用滴定法，是一种取样、离线分析的手段，整个滴定法分析过程不仅需要特殊试剂，而且对实验人员操作严谨性要求较高，实验环境的空气湿度也会对结果造成影响。因此设备内部存在的早期故障隐患无法及时准确发现。随着电网输变电电压的提高和油浸式变压器大规模投入运行，变压器绝缘老化问题越来越受到国内外很多研究机构和学者的
4、现有技术一：
5、karl fischer在1935年技术了一种卡尔·费休滴定法(kft)，一直到现在仍然是检测水分最为准确也是应用最广泛的化学方法，后来在其基础上又衍生出了库伦法，现在所指的水分滴定法就包含卡氏体积滴定法(kfvt)和库仑滴定法(kfct)；卡氏体积滴定法(kfvt)和库仑滴定法(kfct)所依据的化学原理都是kft反应，依赖一种含有i2、so2、c5h5n、ch3oh四种物质的特殊化学试剂，具体操作是将待测油样溶于试剂之中，如果油中含有水分时，i2、so2和水分发生还原反应，在存在c5h5n和ch3oh的特定催化条件下生成hi化合物和甲基硫化物，反应结束就证明油中水完全耗尽，检测显示仪会显示铂电极反馈的反应终点。但是其中存在缺点：
6、库仑法则是通过记录油样所消耗的电解电量来计算含水量。卡尔·费休法最大的优点是检测结果精准，并且操作速度快，但缺点就是当油试剂中杂质太多会发生一连串的副反应，所以对于老化的绝缘油在检测时要考虑很多因素。另外在进行kft法检测水分时，需要计算好试剂的用量，避免在滴定过程中出现假滴定终点现象。
7、现有技术二：
8、蒸馏法是微水测量的国际标准方法；蒸馏法的原理是依据两种溶解度非常小或者互不相溶的液体，其各自的沸点高于所组成的混合溶液的共沸点。依据这个原理，选择一种与水互不相溶的试剂加入含水的待测油样中，将溶液加热至共沸状态，直到水分完全蒸馏而出结束加热。分析蒸馏出水分的重量，可计算出油样含水率。但是其中存在缺点：
9、蒸馏法的普遍应用的原因就是其不需要特定试剂，原理非常简单，但消耗时间太长，环境湿度对其结果影响较大。同时，冷凝器内壁中的水滴会导致测量结果偏低，kopyltsova等人发现收集器容量和蒸馏溶剂的含水量也会影响蒸馏法方法的准确性，由于水体积的可读性差异以及容器中存在油包水乳液，蒸馏法对低含水量油液的测量准确性并不令人满意。
10、现有技术三：
11、爆破试验是一种短时间的现场检测的方法；现场操作人员带上护目镜后，把油样直接滴在洁净铝箔的凹处，在底部用明火加热铝箔，当油中微水含量较少时，加热时会发出嘶嘶声，油中的水分较多时，则会产生可以听到的爆裂声，以此来判断油的老化程度。但是上述方法中存在缺点：爆破试验法只是一种定性的检测方法，只能凭借经验判断，无法给出具体参数。
12、现有技术四：
13、气相色谱法；气相色谱法微水测量的原理是将油样放入气化反应室中，油中的水分在气化室内气化形成水蒸气，以氮气或氩气等惰性气体为载气，将水蒸气携带进入高分子微球固定箱中进行分离，然后用相应的检测方法如热导检测器检测。上述内容中存在缺点：气相色谱法在检测期间要长时间等待仪器达到稳定，测量的重复性较差。
14、现有技术五：
15、射频衰减法；射频衰减法其测量原理是基于射频阻抗理论，即不同介质的介电常数和电导率都不同，电磁波穿过不同介质时衰减特性就不同。分析射频信号穿过绝缘油表现出的衰减特性来确定其介电常数，再通过介电常数的变化计算出水分含量。上述内容中存在缺点：射频衰减法只能适用于2％以上的含水率测量，基本应用于测量原油中的含水率，不太适合测量绝缘油微水含量。
16、现有技术六：
17、红外光谱检测法；此法的检测原理是：当被测微水绝缘油有红外射线通过时，会吸收特定频率的红外光，吸收强度会随绝缘油的微水含量变化而变化，其规律可以参考朗伯—比尔定律，以此来计算油中的微水含量。上述内容中存在缺点：不适合分析含水样品，因为水中的羟基峰对测定有干扰，在图谱解析方面主要靠经验。
18、现有技术七：
19、pi薄膜湿度传感器法；pi薄膜湿度传感器法的原理是将聚酰亚胺pi薄膜构成的电容式湿度传感器放入待测油样中，油中的水分子会在pi薄膜与油之间迁移最后形成动态平衡，油中水分含量增大会引起pi薄膜吸附水分子数量变多，从而导致pi薄膜介电常数变化，湿度传感器两极板的电容量则随着介电常数的改变而增高。将该电容量转化成一个可以测量的电信号，从而实现分析此电信号来检测油中微水含量。上述内容中存在缺点：在现场检测中由于pi薄膜与油之间需要达到水分的动平衡，过程中必须要保证最少5～10分钟的检测时间，而且聚酰亚胺薄膜易变质，对测量精度影响明显。另外，传感器的一次和二次电路往往受其中电容和环境的影响导致难以实现高精度检测。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本技术的目的是提供一种用于绝缘油微水测量的同轴谐振腔传感器。本技术解决了现有技术中绝缘油中微水含量的检测抗干扰能力差、精度低、成本高和效率低等问题。
2、为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
3、一种用于绝缘油微水测量的同轴谐振腔传感器，包括：
4、铜板和布置在铜板上的第一pin二极管、第二pin二极管、第一接地平面、第二接地平面、第三接地平面、辐射平面、蜿蜒线和馈线；
5、所述第一接地平面和所述第二接地平面均为l形结构，所述第一接地平面和所述第二接地平面左右对称设置，所述第三接地平面、辐射平面、蜿蜒线和馈线均设置在所述第一接地平面和第二接地平面内侧，所述第一pin二极管分别于所述第三接地平面的一端和所述第一接地平面的顶端连接，所述第二pin二极管分别于所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于绝缘油微水测量的同轴谐振腔传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于绝缘油微水测量的同轴谐振腔传感器，其特征在于，二极管的型号为SMP 1322。
【技术特征摘要】
1.一种用于绝缘油微水测量的同轴谐振腔传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹佳妤，钱江波，刘力铭，胡可欣，陈果，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：新型
国别省市：
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