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原文传递一种绝缘油中水分无损检测装置及方法

专利名称：	一种绝缘油中水分无损检测装置及方法
摘要：	本申请提供了一种绝缘油中水分无损检测装置及方法，包括太赫兹波产生部件、样品测试部件、数据处理部件和配套计算机，方法包括建立数据库和样品测试，利用太赫兹波对于金属物质、非极性物质和极性物质有些较大的差异的原理，在不需要添加化学药剂的前提下检测出绝缘油中水分含量。绝缘油中水含量的信息通过太赫兹波的振幅差异显示出来，经过放大处理，相比于传统的库仑滴定法，能够减小库仑滴定法中在滴定中存在由于干扰产生空白电流的误差，提高测量的准确度。样品测量后，样品几乎不会发生变化，测量后的样品可以回收利用，能够达到无损检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	云南;53
申请人：	云南电网有限责任公司电力科学研究院
发明人：	刘荣海;杨雪滢;虞鸿江;宋玉锋;焦宗寒;代克顺;陈国坤;程雪婷;孔旭晖;李宗红;郭新良;郑欣;杨迎春;许宏伟;何运华;周静波
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-03T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201910476774.4
公开号：	CN110082293A
代理机构：	北京弘权知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	逯长明;许伟群
分类号：	G01N21/01(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	650217 云南省昆明市经济技术开发区云大西路105号
主权项：	1.一种绝缘油中水分无损检测装置，其特征在于，所述绝缘油中水分无损检测装置包括太赫兹波产生部件(1)、样品测试部件(2)、数据处理部件(3)和配套计算机(4)；所述太赫兹波产生部件(1)通过所述样品测试部件(2)与所述数据处理部件(3)相连接；所述样品测试部件(2)通过所述数据处理部件(3)与所述配套计算机(4)相连接；所述数据处理部件(3)通过所述配套计算机(4)与所述太赫兹波产生部件(1)相连接；所述太赫兹波产生部件(1)包括太赫兹波产生箱体(5)、太赫兹波源(7)、分光棱镜(8)和斩波器(9)；所述太赫兹波源(7)、所述分光棱镜(8)和所述斩波器(9)设置在所述太赫兹波产生箱体(5)的内部；所述分光棱镜(8)有间隔设置在所述太赫兹波源(7)靠近所述样品测试部件(2)的方向上；所述斩波器(9)有间隔设置在所述分光棱镜(8)的一侧；所述太赫兹波产生箱体(5)靠近所述样品测试箱体(6)的侧面上设有第一孔隙(10)和第二孔隙(11)；所述分光棱镜(8)传播太赫兹波经过所述第二孔隙(11)；所述斩波器(9)传播太赫兹波经过所述第一孔隙(10)；所述样品测试部件(2)包括样品测试箱体(6)、第一透射太赫兹波探测器(15)、反射太赫兹波探测器(16)、光孔板(17)、样品台(18)、第二透射太赫兹波探测器(19)、样品空气(14)和样品瓶(20)；所述第一透射太赫兹波探测器(15)、所述反射太赫兹波探测器(16)、所述光孔板(17)、所述样品台(18)、所述第二透射太赫兹波探测器(19)、所述样品空气(14)和所述样品瓶(20)设置在所述样品测试箱体(6)的内部；所述样品瓶(20)设置在所述样品台(18)上；所述样品测试箱体(6)靠近所述太赫兹波产生部件(1)的侧面上设有第三孔隙(12)和第四孔隙(13)；所述第一孔隙(10)和所述第三孔隙(12)连线光路与所述第二孔隙(11)和所述第四孔隙(13)连线光路相平行；所述第一孔隙(10)和所述第三孔隙(12)传播太赫兹波经过所述样品空气(14)进入所述第一透射太赫兹波探测器(15)；所述第二孔隙(11)和所述第四孔隙(13)传播太赫兹波经过所述光孔板(17)进入所述样品瓶(20)；所述反射太赫兹波探测器(16)设置在所述样品瓶(20)靠近所述光孔板(17)一侧；所述第二透射太赫兹波探测器(19)设置在所述样品瓶(20)远离所述光孔板(17)一侧；所述第一透射太赫兹波探测器(15)、所述反射太赫兹波探测器(16)和所述第二透射太赫兹波探测器(19)分别通过所述数据处理部件(3)与所述配套计算机(4)相连接。 2.根据权利要求1所述的绝缘油中水分无损检测装置，其特征在于，所述样品测试部件(2)还包括二维扫描移动平台(21)、除湿器(22)和湿度测试仪(23)；所述二维扫描移动平台(21)与所述样品台(18)相连接且设置垂直所述光孔板(17)所在太赫兹光路的方向上；所述除湿器(22)和所述湿度测试仪(23)有间隔设置在所述样品测试箱体(6)的底部。 3.根据权利要求2所述的绝缘油中水分无损检测装置，其特征在于，所述除湿器(22)设置在所述二维扫描移动平台(21)靠近所述第四孔隙(13)的一侧；所述湿度测试仪(23)设置在所述二维扫描移动平台(21)远离所述第四孔隙(13)的一侧。 4.根据权利要求1所述的绝缘油中水分无损检测装置，其特征在于，所述太赫兹波源(7)采用返波管。 5.一种绝缘油中水分无损检测方法，其特征在于，所述绝缘油中水分无损检测方法包括以下步骤：建立数据库：获取同一种类不同水分含量的绝缘油，利用同一种类同一水分含量的绝缘油对样品瓶(20)进行润洗后将同一种类同一水分含量的绝缘油装入样品瓶(20)，并将样品瓶(20)放置在样品台(18)上；启动太赫兹波产生部件(1)、样品测试部件(2)、数据处理部件(3)和配套计算机(4)，对样品瓶(20)的某一测量点进行太赫兹波激发；获取太赫兹波产生部件(1)中太赫兹波源光谱数据，包括相同数值但不同传播光路的参考太赫兹波振幅和入射太赫兹波振幅，获取样品测试部件(2)中第一透射太赫兹波探测器(15)得到的空气透射参考太赫兹波振幅、反射太赫兹波探测器(16)得到的反射太赫兹波振幅，以及第二透射太赫兹波探测器(19)得到的绝缘油透射太赫兹波振幅；将参考太赫兹波振幅、入射太赫兹波振幅、空气透射参考太赫兹波振幅、反射太赫兹波振幅和绝缘油透射太赫兹波振幅输入到数据处理部件(3)；数据处理部件(3)进行数据处理，首先由参考太赫兹波振幅减去空气透射参考太赫兹振幅得到空气吸收太赫兹波振幅，随后由入射太赫兹波振幅减去空气吸收太赫兹波振幅、反射太赫兹波振幅和绝缘油透射太赫兹振幅得到绝缘油中水分吸收太赫兹波振幅；同理得到不同测量点对应的绝缘油中水分吸收太赫兹波振幅，获取不同测量点位置与绝缘油中水分吸收太赫兹波振幅的振幅谱，得到积分值；同理得到同一种类不同水分含量的积分值，获得同一种类不同水分含量下测量振幅谱积分值对应关系数据；同理得到所需测量不同种类绝缘油，不同水分含量下测量振幅谱积分制对应关系数据，建立成数据库；样品测试：利用待测绝缘油对样品瓶(20)进行润洗后将待测绝缘油装入样品瓶(20)中；启动太赫兹波产生部件(1)、样品测试部件(2)、数据处理部件(3)和配套计算机(4)，对样品瓶(20)的待测绝缘油某一测量点进行太赫兹波激发；获取太赫兹波产生部件(1)中太赫兹波源光谱数据，包括相同数值但不同传播光路的参考太赫兹波振幅和入射太赫兹波振幅，获取样品测试部件(2)中第一透射太赫兹波探测器(15)得到的空气透射参考太赫兹波振幅、反射太赫兹波探测器(16)得到的反射太赫兹波振幅，以及第二透射太赫兹波探测器(19)得到的绝缘油透射太赫兹波振幅；数据处理部件(3)进行数据处理，首先由参考太赫兹波振幅减去空气透射参考太赫兹振幅得到空气吸收太赫兹波振幅，随后由入射太赫兹波振幅减去空气吸收太赫兹波振幅、反射太赫兹波振幅和绝缘油透射太赫兹振幅得到绝缘油中水分吸收太赫兹波振幅；同理得到不同测量点对应的绝缘油中水分吸收太赫兹波振幅，获取不同测量点位置与绝缘油中水分吸收太赫兹波振幅的振幅谱，得到积分值；根据数据库下与测量绝缘油同种类的不同水分含量下测量振幅谱积分值对应关系数据进行比对，得到测量绝缘油的水分含量。
所属类别：	发明专利