[发明专利]一种便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断装置及方法

权利要求书

1.一种便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断装置，其特征在于，所述装置包括阻尼隔振光学平台(1)、激光器(5)、光路系统(4)、相机(6)、物镜(7)、可调载物台(9)、比色皿(8)、光谱仪(3)、CCD(2)与计算机(10)，激光由激光器(5)发出，通过光路系统(4)经物镜(7)聚焦到样品上，配合相机(6)观察聚焦情况；聚焦时通过可调载物台(9)调节样品与物镜(7)的距离，将激光聚焦到由比色皿(8)装盛的待测样品中，激发样品稳定的拉曼散射信号；样品的拉曼散射光通过光路系统(4)被光谱仪(3)与CCD(2)采集，再传入到计算机(10)进行显示、分析、存储。

2.根据权利要求1所述的一种便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断装置，其特征在于，将激光聚焦到由比色皿(8)装盛的待测样品表面下方1-2mm处。

3.根据权利要求1所述的一种便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断装置，其特征在于，所述装置以反射方式从样品中收集拉曼散射光信号。

4.根据权利要求1所述的一种便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断装置，其特征在于，所述可调载物台(9)为压电陶瓷纳米可调载物台，x、y、z3轴可调。

5.根据权利要求1所述的一种便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断装置，其特征在于，所述相机(6)带有照明装置，在调整聚焦时用于照明，以便观察激光在样品表面的聚焦情况，保证准确聚焦。

6.根据权利要求1所述的一种便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断装置，其特征在于，所述物镜(7)为长焦物镜。

7.根据权利要求1所述的一种便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断装置，其特征在于，所述激光器(5)为785nm波长超连续谱激光器，连续输出功率达到400mW，功率稳定性<1％。

8.根据权利要求1所述的一种便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断装置，其特征在于，所述光谱仪(3)的焦长为100mm，配有600g/mm、750nm闪耀光栅单色仪。

9.根据权利要求1所述的一种便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断装置，其特征在于，所述光路系统(4)包括多个反射镜(411-414)、多个分光镜(431-432)以及滤光片42。

10.根据权利要求1所述的一种便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断装置，其特征在于，所述比色皿(8)装盛待测样品后封口。

11.一种便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一，利用如权利要求1所述的便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断装置获取不同老化状态的油纸绝缘样品的拉曼谱图；并记录该装置中各个部件的参数；

第二，选取覆盖主要油纸绝缘老化特征物拉曼信号的波数段作为油纸绝缘样品的特征波数段并进行数据预处理；

第三，建立不同老化状态的油纸绝缘拉曼指纹数据库；

第四，对待测样品诊断时，首先设定便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断装置各个部件的参数与建立数据库时相同，然后利用该装置获取待测样品的拉曼谱图；

第五，选取覆盖主要油纸绝缘老化特征物拉曼信号的波数段作为待测样品的特征波数段并进行数据预处理；

第六，在所建立的不同老化状态的油纸绝缘拉曼指纹数据库中搜索出与待测样品最为接近的拉曼谱图，以数据库中最接近的拉曼谱图所对应的油纸绝缘样品的老化状态作为诊断结果输出。

12.如权利要求11所述的便携式油纸绝缘老化状态拉曼光谱诊断方法，其特征在于，所述建立不同老化状态的油纸绝缘拉曼指纹数据库时，首先依据国家标准推荐的油纸绝缘老化状态测试方法对不同老化状态的油纸绝缘样本进行老化状态划分，再将带有老化状态标签的拉曼谱图存入油纸绝缘拉曼光谱指纹数据库。