变压器油中溶解气体光声光谱检测交叉干扰抑制方法研究北大核心CSCD

基于光声光谱技术对变压器油中溶解气体类型与含量进行在线监测,有利于发现设备的潜伏性故障,然而多组分气体之间的交叉干扰会造成检测精度的降低。文中搭建了多组分气体标定试验平台,对多组分气体的交叉干扰系数进行了标定计算,并提出了一种交叉干扰标定算法以消除交叉干扰并提高检测的精度。将该标定算法应用于制备的3种浓度变压器油气样本光声光谱检测试验,结果表明:通过所提出的多组分气体交叉干扰标定算法,使变压器油中CO、CO_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(2)、C_(2)H_(6)的光声光谱测量误差均达到了测量标准中的A级测量误差要求;C_(2)H_(4)在中、高浓度下,其测量结果满足A级误差要求,在低浓度下满足B级误差要求。另外,试验也表明:待测气体中的水含量越低,光声光谱测量曲线与标准曲线之间的相位差越大,对检测精度的影响越大。     

基于光声光谱法的变压器油中溶解气体在线检测技术

油中溶解气体对变压器早期潜伏性故障的诊断具有重要作用。为了实时监测变压器油中多组分故障特征气体,研制了基于光声光谱法的单光声池多组分气体分析仪。通过对光源发生装置、免污染差分式光声池、高灵敏度声电转换器、滤光器和相敏检波电路设计,实现了单光路多组分气体的分时检测。实验结果表明,设备整体参数满足电力行业标准DL/T 1498.2-2016中变压器油中溶解气体在线监测装置对各种待测气体的最小检测限要求,能够准确可靠检测出变压器运行过程中因放电和过热产生的CO、CO₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₆、C₂H₂等气体浓度,进而减少故障误判率。     

油中溶解C2H4气体的光声探测

光声光谱气体分析技术灵敏度高,不消耗被测气体,克服了传统的变压器检测的气相色谱分析方法的缺点。文中采用了光声光谱法对C2H4气体进行探测,论述了光声信号的产生原理,用CO2激光器作光源对C2H4气体浓度进行了测量,证实了该技术在油中溶解气体浓度测量中的实用价值。     

运用光声光谱技术的变压器油中溶解气体检测研究

根据我们国家目前城市变压器运行情况,对光声光谱技术在变压器油中溶解气体检测的应用进行了研究,对试验的机理和数据惯性进行了探索论证。建立了光声光谱法的试验系统模型,并确定了采用的光声腔和光源,研究了氢气组分的检测方法。对不同组分含量的气体进行了试验,并与气体色谱法试验获得的结果进行了对比,认为光声光谱法用于变压器油中气体检测是可行的。     

光声光谱气体探测器的新发展

首先回顾了光声光谱仪的历史。接着介绍了光声光谱气体探测器的工作原理,讨论了近十年来出现的新颖的光源、微音器及光声池这三个光声系统中的主要器件,详尽介绍了其优缺点及适用范围。最后探讨了气体光声光谱探测系统的发展趋势。     

变压器油中溶解气体含量突增故障诊断探讨

从分析变压器油中溶解气体的主要来源入手,介绍了变压器故障诊断中的油色谱分析法,在此基础上通过两则实例,对变压器油中溶解气体含量突增故障诊断进行了探讨,期望能对提升变压器运行的稳定性有所帮助。     

变压器油中溶解气体特性分析与故障判断

为保证变压器安全运行,监视和分析变压器油中溶解的气体含量和组份是其中一种最有效措施。文中根据变压器油中溶解的气体含量和组份特性,结合设备运行检修历史、电气试验等工程实例,对故障诊断和注意事项进行了阐述讨论,论述其对监视变压器安全运行的重要性。     

基于半导体激光器的乙炔气体光声光谱检测及其定量分析

油中溶解乙炔是变压器等油浸式电气设备早期放电性故障的重要特征气体。基于半导体激光器的光声光谱传感技术具有灵敏度高,选择性好等优点,能很好地应用于微弱气体检测中。论文构建了基于分布反馈半导体激光器光声光谱检测装置,并分析了光声池的特性参数;实验研究了光声信号与激光功率、乙炔气体浓度之间的关系;并借助激光器的波长调制特性,研究了乙炔分子在近红外区第一泛音带1.5μm附近的光声光谱;提出了一种基于最小二乘回归的光声光谱定量分析方法。理论和实验结果为乙炔的光声光谱在线检测及高灵敏度可调谐光声光谱仪的设计提供了参考。     

光声光谱信号的检测与处理

针对微型光声光谱气体检测实验中背景噪声严重,微音器信号无法被准确提取的问题,借助计算机及其声卡设计了PAS传感器信号检测系统.首先,分析实验中锁相放大技术的基本原理,提出利用虚拟仪器技术实现光声信号检测的方法;通过分析实验中可虚拟化的仪器原理,最终利用LabVIEW开发出自动检测系统,实现了硬件仪器软件化,有效减少实验中硬件噪声源的存在,采样频率192 kHz,采样位数24 Bit,存储深度极大.结果与结论:结果表明它能从5 mV的噪声中提取0.1 mV的光声信号,误差为0.9%,能够很好的应用于光声试验中,满足稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等实验要求.     

变压器油中溶解气体在线监测及诊断技术

针对变压器故障及其诊断处理的应用现状,分析了变压器内部气体产生情况,进而提出基于Borda模型的多种比值法组合诊断系统以及基于光纤光栅气体传感器的变压器油中气体在线监测方法,为应用研究提供参考。     

变压器油中气体拉曼光谱检测及信号处理方法

准确检测变压器油中溶解故障特征气体是诊断变压器运行状态的重要技术手段之一。论文基于拉曼光谱和腔长调制频率锁定原理,搭建了变压器故障特征气体频率锁定腔增强拉曼光检测平台,实现了H_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_2H_6、CO、CO_2等七种故障特征气体的同时检测;1atm时,H_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_2H_6、CO、CO_2的最小检测浓度实验值分别达到106、25、45、73、41、170、126(ppm)。频率锁定增强腔技术使最小检测浓度提高了约68倍。运用小波模极大值法对H_2的拉曼光谱检测信号进行了去噪处理,提出了基于包络线迭代法的光谱基线校正方法,校正后的光谱荧光背景残留减少,使气体拉曼光谱检测准确度提高了约2.95%,为变压器油中溶解故障气体同时准确检测提出了一种新方法。     

实用光声光谱实验系统

根据光声光谱技术原理,建立了一套由氙灯和单色仪等组成的实用光声光谱实验系统。该系统的光谱范围在360nm~2500nm内连续可调,波长分辨力达0.1nm,测量灵敏度高,使用调节方便。已用于无机物、有机物、生物材料和空气污染物成分的测试,得到了一些有价值的结果。     

变压器油中溶解气体在线监测研究

本文分析了多传感器数据融合的数据处理算法,并用于变压器油中溶解气体浓度的在线数据采集和监测中。设计出变压器油中溶解气体在线监测装置的硬件电路及软件设计。结合具体实验测试和验证,结果表明该装置与传统变压器油中溶解气体浓度的色谱分析法(DGA法)相比,提高了数据监测和处理的实时性、可靠性及精确性。     

变压器油中溶解气体在线监测系统设计

针对变压器油中溶解气体在线监测系统进行研究与设计,分析了系统的组成及工作原理并且介绍了油气分离和色谱分析2个关键技术.油气分离部分采用全自动真空脱气装置,色谱分析重点介绍了谱峰识别的软件实现.结果表明:该系统能准确及时地进行现场分析,科学实施变压器的故障诊断.     

变压器油中溶解气体色谱分析与诊断

变压器油中溶解气体色谱分析法,能及早发现设备内部存在的潜伏性故障,是监督与保障设备安全运行的重要手段。要做出正确的判断,在技术上要做到：正确地进行样品的采集、分析与计算;根据结果进行综合分析与诊断,准确判断设备故障;针对故障性质,提出处理意见。     

高精度光声光谱定量成像系统的设计与应用

冠状动脉内斑块的破损是引起急性心血管事件的主要原因。而对于斑块易损性的诊断,不仅需要掌握其形态特性,斑块的组成成分（尤其是脂质）、及其浓度的空间分布也是非常关键的信息。针对该需求,研发一套高精度的光声光谱成像系统,可以用于斑块成分的识别、分离、浓度定量分析,并在空间成像。与以往的研究相比,该系统通过透射式光声共焦的设计,大幅提高了系统信噪比,保证了光声光谱数据的精度;并且通过先光谱扫描,再移动样品的成像方式,保证了光声光谱与其空间来源对应关系的一致性;而结合多元曲线分辨的光谱解析算法,实现了样本中各成分的光谱分离和定量解析。对仿体和动物模型的试验,验证了本系统可以对脂质浓度的空间分布进行高效和高精度的成像。该系统的研发和试验,展示了光声成像技术应用于临床的极大潜力。     

基于石英增强光声光谱技术的微水传感器在电力系统中的应用研究

在SF₆气体绝缘高压气体电力系统中,H₂O是一种很难去除且有危害的杂质,它不仅会降低绝缘性能,还会产生酸性气体分解物,腐蚀破坏电气设备,造成SF₆气体泄漏,对人身和环境造成严重的安全隐患。该文利用近红外商用分布式反馈(DFB)二极管激光器,研制了一种在SF₆缓冲气体中,基于石英增强光声光谱(QEPAS)技术的亚ppm级水汽传感器系统。由于SF₆的物理常数与N₂或空气有很大差异,裸石英音叉(QTF)的谐振频率和Q因子分别为32 763 Hz和4173。通过对声微谐振器(AmR)参数、气体压力和调制深度进行实验优化,检测时间为1 s,检测限为0.49 ppm,为电力系统安全监测提供了有力的预防工具。     

用于光合作用研究的光声光谱仪数据采集系统的改进

对本室研制的用于光合作用研究的光声光谱仪的数据采集系统作了改进.采用计算机采样,提高了采样频率和锁相放大器的时间常数.实验应用了基于最小二乘法的数字滤波技术、多通道采样技术、变频率采样技术.列举的实例证明,改进了数据采集系统的光声光谱仪,在性能上有了很大的提高.     

一种新型变压器油中溶解气体在线监测仪的研究

研究提出了一种基于固体氧化物燃料电池(SOFC)技术的微量可燃气体检测新方法,该方法只需要一种载气就能够完成变压器油中溶解气体的检测.利用从四大守恒定律出发建立的管式SOFC数学模型,得到了可燃气体含量与SOFC输出电压的关系,进而通过优化参数并结合色谱分析技术设计了一套变压器油中气体在线监测仪.该测量仪以嵌入式PC104为核心,具有油中气体含量的实时LCD显示,并通过与上位机的串行通信实现气体含量数据的后台存储.实验与现场投运的结果表明该技术满足电力变压器在线监测与故障诊断的需求,具有线性度好、精度高、方便、清洁和自动化程度高等优点.