[发明专利]一种检测变压器油中溶解气体的光声光谱装置

权利要求书

1.一种检测变压器油中溶解气体的光声光谱装置，其特征在于：所述的光声光谱检测装置具有多个彼此独立的并行的油气循环回路，多个油气循环回路共用一套光学检测系统；所述的光学检测系统包括多腔室并行检测光声光谱系统、信号控制与处理系统和数据采集与通信系统；每个油气循环回路由油气分离系统、气路管道系统及废物处理与排放系统组成，油气分离系统分别与气路管道系统及废物处理与排放系统连接，多个油气循环回路的气路管道系统连接一套多腔室并行检测光声光谱系统的输入端，多腔室并行检测光声光谱系统的输出端分别与信号控制与处理系统、数据采集与通信系统连接；油气分离系统从油浸式变压器获取多个油样，每个油样经过油气分离器的脱气处理，获得油样分离的气样；油气分离过程中产生的废气、废渣等物质经过废物处理与排放系统进行无毒无害处理后妥善排放；与此同时，油样分离得到的气样经气路管道系统进入多腔室并行检测光声光谱系统中；信号控制与处理系统控制多腔室并行检测光声光谱系统的进气阀的开闭；多腔室并行检测光声光谱系统获得的光声效应信号数据由与其连接的数据采集与通信系统采集、分析、存储；

采用单个宽谱红外光源的多腔室并行检测光声光谱系统中，光源系统由1个宽谱红外光源、1个扩束器，1个限位阀信号发生器、1个滤光片盘、N个滤光片、1台步进电机，以及1个斩波器组成；宽谱红外光源的出光口的口径与扩束器光束接收端口的口径相等，且宽谱红外光源的出光口和扩束器的接收端口平行、同轴；扩束器的光束输出端口的直径与圆形滤光片盘的直径相等，扩束器的光束输出端口与圆形滤光片盘平行、同轴；扩束器的光束输出端口发射的平行光束经滤光片盘上的N个滤光片进行滤波处理，获得N种不同中心波段的红外光；滤光片的数量大于等于被测气体种类的数量；N个滤光片以滤光片盘圆心为中心均匀对称布置；步进电机通过信号传输线缆对滤光片盘进行启停控制，限位阀信号发生器安装在滤光片盘上与第一滤光片对应的位置；斩波器放置在滤光片盘和多腔室集成光声池模块之间，斩波器、滤光片盘和多腔室集成光声池模块均为圆柱体，斩波器、滤光片盘和多腔室集成光声池模块的直径均相等，斩波器的高和滤光片盘的高均比多腔室集成光声池模块的高小，并且斩波器与滤光片盘、多腔室集成光声池模块三者平行、同轴布置；多腔室集成光声系统由N个光声池腔室限位阀信号接收器、N路光声池腔室进气流量计、N个光声池腔室进气电磁阀、N个光声池腔室、N个光声池腔室内置微音器、N路常闭光声池腔室排气电磁阀、1个多腔室集成光声池模块、1台上位机，以及信号传输线缆组成；光声池腔室限位阀信号接收器、光声池腔室进气流量计、光声池腔室进气电磁阀、光声池腔室、微音器，以及常闭光声池腔室排气电磁阀的数量相等，且与油气分离回路数量相等；N个光声池腔室以多腔室集成光声池模块的中心轴为中心对称均匀布置；光声池腔室为与圆柱形多腔室集成光声池模块等高的空心圆柱体；N个光声池腔室独立工作，互不影响；N个光声池腔室限位阀信号接收器安装在多腔室集成光声池模块外圆周、每个光声池腔室的对应位置处，用来接收光源系统中限位阀信号发生器发送的定位信号；每个光声池腔室内置一个微音器，用来拾取光声池内的声信号，并将声信号转换为电信号；每个光声池腔室的进气通道上串接联有光声池腔室进气流量计和光声池腔室进气电磁阀，排气通道上串接联有排气电磁阀；所有的光声池腔室进气流量计和光声池腔室进气电磁阀都通过信号传输线缆与信号控制与处理系统进行控制信号通信，微音器产生的光声信号通过信号传输线缆被数据采集与通信系统进行实时采集，信号控制与处理系统和数据采集与通信系统通过信号传输线缆与上位机进行信号通信；其中，2≤N≤800，N取整数。