[发明专利]使用红外光学的充油设备油中溶解乙炔监测装置及方法

权利要求书

1.一种使用红外光学的充油设备油中溶解乙炔监测装置，其特征在于包括光源发射单元、传感单元和采集分析单元；

光源发射单元，生成多个不同波长的中红外激光信号，并对该中红外激光信号进行复用控制，依次输出中红外激光信号至传感单元和采集分析单元；其中，中红外激光信号的波长区间为1450nm至1650nm；

传感单元，包括多个光吸收皿传感器，每个光吸收皿传感器分别对应设置在充油设备的孔洞处，使得试品绝缘油进入光吸收皿传感器内部，光吸收皿传感器获得中红外激光信号且在其内部进行多次全反射，光吸收皿传感器内与被试品绝缘油中溶解的乙炔气体吸收频率一致的中红外激光信号被试品绝缘油吸收，输出多路被光吸收皿传感器中试品绝缘油衰减吸收的中红外激光信号；其中孔洞包括充油设备的取样口和非电量保护装置盲孔；

采集分析单元，对每个光吸收皿传感器和光源发射单元输出的中红外激光信号进行探测，根据探测结果对充油设备中溶解的乙炔气体进行监测。

2.根据权利要求1所述的使用红外光学的充油设备油中溶解乙炔监测装置，其特征在于所述光吸收皿传感器包括柱形固定基座、旋紧抱箍和激光吸收皿，柱形固定基座内侧间隔设有上下贯通且底部与激光吸收皿的开口处相连通的出油孔和进油孔，柱形固定基座和激光吸收皿通过旋紧抱箍固定在一起形成密封油室，柱形固定基座上部外侧设有传感器固定外螺纹，柱形固定基座上部设有与孔洞内径相匹配的环槽，环槽内设有第一环形密封圈，柱形固定基座底部设有上环形密封槽，激光吸收皿的顶部设有与上环形密封槽相对应的下环形密封槽，上环形密封槽和下环形密封槽内设有第二环形密封圈，激光吸收皿外侧沿中心轴线对称设有内外贯通的尾纤接口，对应尾纤接口位置的激光吸收皿内设有光纤固定柱，光纤固定柱外侧缠绕有镀膜全反射光纤，尾纤包括入射光纤和反射光纤，入射光纤和反射光纤均密封固定在对应位置的尾纤接口内，镀膜全反射光纤两端分别与入射光纤和反射光纤连接，镀膜全反射光纤经入射光纤获取中红外激光信号，中红外激光信号在激光吸收皿内经镀膜全反射光纤进行多次全反射，反射光纤输出全反射后的中红外激光信号。

3.根据权利要求2所述的使用红外光学的充油设备油中溶解乙炔监测装置，其特征在于所述出油孔中部内侧和进油孔中部内侧均设有螺桨限位横梁，螺桨限位横梁呈方形板状结构且螺桨限位横梁的棱角处与出油孔和进油孔的内壁固定在一起，螺桨限位横梁底部设有开口向下的螺桨限位孔，对应激光吸收皿开口底部下方位置的激光吸收皿内设有驱动电机，驱动电机上端固定有驱动电机输出轴，驱动电机输出轴上端延伸至激光吸收皿开口的底部内侧，对应激光吸收皿开口内侧位置的驱动电机输出轴外侧固定有电机驱动齿轮；

对应进油孔下方位置的激光吸收皿开口内设有与电机驱动齿轮外侧相啮合的第一螺桨传动齿轮，第一螺桨传动齿轮内固定有第一螺桨驱动轴，对应第一螺桨驱动轴底端位置的激光吸收皿上设有开口向上且与第一螺桨驱动轴相匹配的第一限位孔，第一螺桨驱动轴的底端套装在第一限位孔内侧，第一螺桨驱动轴的上端延伸至进油孔内侧的螺桨限位孔内，对应螺桨限位孔下方位置的第一螺桨驱动轴外侧固定有顺时针螺桨；

对应出油孔下方位置的激光吸收皿开口内设有与电机驱动齿轮外侧相啮合的第二螺桨传动齿轮，第二螺桨传动齿轮内固定有第二螺桨驱动轴，对应第二螺桨驱动轴底端位置的激光吸收皿上设有开口向上且与第二螺桨驱动轴相匹配的第二限位孔，第二螺桨驱动轴的底端套装在第二限位孔内侧，第二螺桨驱动轴的上端延伸至出油孔内侧的螺桨限位孔内，对应螺桨限位孔下方位置的第二螺桨驱动轴外侧固定有逆时针螺桨。

4.根据权利要求2或3所述的使用红外光学的充油设备油中溶解乙炔监测装置，其特征在于所述旋紧抱箍呈环形，柱形固定基座下部外侧设有抱箍固定螺纹，旋紧抱箍上部内侧设有与抱箍固定螺纹相对应的固定内螺纹，旋紧抱箍与柱形固定基座通过抱箍固定螺纹和固定内螺纹螺接在一起，旋紧抱箍下部内侧设有内环槽，激光吸收皿的上部外侧设有与内环槽相对应的外凸台，外凸台位于内环槽内侧。