[发明专利]基于激光诱导击穿光谱的电力设备在线监测方法及装置

权利要求书

1.一种电力设备在线监测装置，其特征在于，所述装置包括：

激光器，所述激光器用于产生激光，其中：所述激光用于激发电力设备内部和/或表面待检测的物质产生等离子体，所述等离子体能产生光谱信号；以及

光探测器，所述光探测器用于对所述光谱信号进行探测，并对探测到的光谱信号进行分析处理，以确定所述物质的成分和含量，在单次脉冲检测限不足情况下，对被测电力设备采用多次激光脉冲激发产生等离子体，对产生的等离子体发射光谱信号进行叠加，其叠加次数根据实际所需最小检测限进行确定；

其中，视分析的需求，所述光探测器可操作地耦接数据处理装置；

对所述物质的成分和含量的检测包括：电力设备运行过程的老化、化学反应状态、电力设备表面物质深度剖析、固体溶解、液体溶解、气体溶解、或磁场测量；

其中，

所述装置还包括:

辅助器件，所述辅助器件至少包括一第一聚焦透镜、一第二聚焦透镜、光纤；

所述第一聚焦透镜用于将所述激光器产生的激光聚焦于电力设备内部和/或表面待检测的物质；

所述第二聚焦透镜用于将所述等离子体产生的光汇聚到一点；

所述光纤用于将第二聚焦透镜汇聚的光传播到光探测器；

且，所述对探测到的光谱信号进行分析处理包括：分析光谱信号组成、分析光谱信号强度、分析等离子体温度、或分析等离子体密度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述装置采用双脉冲激光诱导方式和/或通过对等离子体发射的光谱进行多次叠加增强检测限。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

根据测量到的电力设备内部被测物质发出的单条光谱信号强度来判断设备运行情况，或根据两条或更多条特征光谱信号的相对强度来反映设备的运行情况。

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:

所述电力设备为电力系统中发电、输电、变电、配电、用电中任一环节所使用的设备；

所述待检测物质包括电力设备内部或表面的固体、液体、气体或其混合物。

5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于：所述装置为便携式装置。

6.一种根据权利要求1所述电力设备在线监测装置对电力设备进行在线监测的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100：通过激光器产生激光；

S200：利用所述激光来激发电力设备内部和/或表面待检测的物质以产生等离子体，所述等离子体能产生光谱信号，在单次脉冲检测限不足情况下，对被测电力设备采用多次激光脉冲激发产生等离子体，对产生的等离子体发射光谱信号进行叠加，其叠加次数根据实际所需最小检测限进行确定；

S300：使用光探测器对所述光谱信号进行探测，并对探测到的光谱信号进行分析处理，以确定电力设备的物质成分和含量；

其中，视分析的需求，还包括所述光探测器可操作地耦接数据处理装置的步骤；

对所述物质的成分和含量的检测包括：电力设备运行过程的老化、化学反应状态、电力设备表面物质深度剖析、固体溶解、液体溶解、气体溶解、磁场测量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：

所述步骤S100之后、步骤S200之前还还包括以下步骤：

S101：使用第一聚焦透镜将所述激光器产生的激光聚焦于电力设备内部或表面待检测的物质；

所述步骤S200之后、步骤S300之前还包括以下步骤：

S201：使用第二聚焦透镜将等离子体产生的光汇聚到一点；

S202：使用光纤将第二聚焦透镜所汇聚的光传播到光探测器。