[发明专利]单激光定位电晕紫外探测仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种电晕紫外探测仪，尤其是涉及一种单激光定位电晕紫外探测仪。

背景技术

随着我国电网规模的迅猛发展，电力设备的局部放电故障问题日益突出。局部放电故障早期一般表现为电晕放电，电晕放电是指电极附近电场强度超过一定值后，导致周围气体（通常是空气）局部电离而产生的一种自持放电现象。电晕属于高压脉冲放电，放电过程中会伴随等离子体的产生，它会使空气发生化学反应，产生臭氧及氧化氮等产物，引起电气设备的绝缘腐蚀和损坏，进而造成严重事故和电网瘫痪。

国际照明委员会（CIE）对紫外辐射波段进行了定义，即 100nm～400nm 的电磁辐射称为紫外线。具体分三个波段，即 UVA、UVB 和 UVC。 其中 UVC 波段范围为 100nm～280nm，其中 100nm～200nm 属真空紫外，在空气中很快被氧吸收（形成臭氧），而太阳光谱中200nm～280nm 波段的光在穿越大气平流层时又会被臭氧层强烈吸，这个波段被称为日盲紫外波段。因此地面上缺少100-280nm波段的紫外光，在地面对UVC紫外波段的目标进行检测，即使晴朗的白天也可以避免太阳光的背景干扰，检测的准确度极高。

而电力设备早期局部放电放电正好会发出UVC波段的光，因此近年来针对UVC波段进行的电力设备早期放电紫外检测技术逐渐兴起，并且在西方国家电力系统中得到了极大推广应用，在我国也越来越受到重视。毫无疑问，如果能对电力设备的早期放电进行检测就可以及时预防电力事故的发生。

然而目前由于我国高灵敏度的日盲紫外成像器件研究尚不成熟，采用国外高性能紫外成像器件价格又非常昂贵，因此我国在电晕紫外成像仪实用化研究方面面临很大困难。但采用单元（非成像）探测方法进行电晕紫外辐射强度检测是一种比较合适的技术，技术难度相对较低，仪器的开发成本比电晕紫外成像仪低很多，但目前很多单元紫外探测技术缺少目标定位系统。单元探测技术如果缺少专门的定位系统，带来的后果是无法判断绝缘子的那个部位出现电晕放电，甚至哪个绝缘子出现电晕放电也无法判断清楚。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单激光定位电晕紫外探测仪

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：单激光定位电晕紫外探测仪，包括紫外镜头、紫外探测器、信号处理电路、数据显示器和激光观察镜，所述的紫外镜头和紫外探测器共一个光轴，所述的紫外探测器与所述的信号处理电路电连接，所述的信号处理电路与所述的数据显示器电连接，所述的紫外镜头上套装有激光器基座，所述的激光器基座上安装一个可见光激光器，可见光激光器通过激光器驱动电路与信号处理电路电连接，所述的可见光激光器出射光束靠近并平行于紫外镜头的光轴。

所述的激光器基座上设置有与紫外镜头配合安装的大螺纹孔和固定可见光激光器的小圆孔，小圆孔位于大螺纹孔的正上方，激光器基座内与小圆孔垂直的方向上还钻有一个小螺纹孔，用螺钉通过小螺纹孔将可见光激光器压紧，激光器基座由铝或塑料制成。

紫外镜头包括镜筒、凸透镜和光阑，镜筒的内径为10mm-40mm，镜筒的长度为内径的5-10倍，所述的紫外探测器安装在所述的镜筒之后，凸透镜装在镜筒的中后端，光阑装在镜筒后端且位于紫外探测器与凸透镜之间，镜筒的内表面有消光螺纹且呈黑色。

紫外镜头为卡塞格伦镜头，紫外探测器安装在卡塞格伦镜头的后面，卡塞格伦镜头包括镜筒、抛物面主反射镜和双曲面次反射镜，所述的抛物面主反射镜位于镜筒的后端，抛物面主反射镜和双曲面次反射镜共一光轴，双曲面次反射镜位于抛物面主反射镜的前面且位于抛物面主反射镜的焦点以内，镜筒的内表面有消光螺纹且呈黑色。

紫外探测器为响应波段为100-280nm的单元光探测器或由宽光谱单元探测器加100-280nm紫外带通滤光片组成。

信号处理电路由紫外光强信号采集电路、数据分析电路和激光器驱动控制电路构成，所述的数据显示器为液晶显示屏或由数码显示管构成。

所述的紫外镜头与激光器基座通过螺纹配合。

还包括外壳，所述的紫外探测器、信号处理电路和数据显示器设置在所述的外壳内，所述的激光观察镜固定在外壳的上方，激光观察镜中安装有与可见光激光器工作波长相匹配的窄带滤光片。

还包括外壳，所述的紫外探测器、信号处理电路和数据显示器设置在所述的外壳内，激光观察镜位于外壳外部，激光观察镜由眼镜表面贴可见光窄带带通滤光片构成。

可见光激光器工作波长在630-700nm或500-570nm范围内。