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原文传递一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置

专利名称：	一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置
摘要：	一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，包括激光器，激光扩束器，二向分色镜，空间滤波器，耦合器，纳米级孔洞修饰的kagome带隙型光子晶体光纤，光谱仪；激光由所述激光器发出，经所述激光扩束器放大，经过所述二向分色镜后，由所述耦合器将激光耦合到所述纳米级孔洞修饰的kagome带隙型光子晶体光纤中，所述纳米级孔洞修饰的kagome带隙型光子晶体光纤放置于变压器油中，所述kagome带隙型光子晶体光纤传导的拉曼散射光和激光信号返回到所述二向分色镜，再通过所述空间滤波器，最终被所述光谱仪的CCD采集。本发明的基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，无需进行人工油气分离，准确度高，操作简单，可直接原位检测变压器油中故障气体。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆大学
发明人：	万福;陈伟根;周峰;陈卓正;丁佳昀;王子桐;王建新;王品一
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910187347.4
公开号：	CN109781707A
代理机构：	北京智绘未来专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	张红莲
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	400044 重庆市沙坪坝区沙正街127号
主权项：	1.一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，其特征在于：包括激光器，激光扩束器，二向分色镜，空间滤波器，耦合器，纳米级孔洞修饰的kagome带隙型光子晶体光纤，光谱仪；激光由所述激光器发出，经所述激光扩束器放大，经过所述二向分色镜后，由所述耦合器将激光耦合到所述纳米级孔洞修饰的kagome带隙型光子晶体光纤中，所述纳米级孔洞修饰的kagome带隙型光子晶体光纤放置于变压器油中，所述kagome带隙型光子晶体光纤传导的拉曼散射光和激光信号返回到所述二向分色镜，再通过所述空间滤波器，最终被所述光谱仪的CCD采集。 2.根据权利要求1所述的一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，其特征在于，所述纳米级孔洞修饰的kagome带隙型光子晶体光纤的中心波长在500-600nm之间。 3.根据权利要求1所述的一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，其特征在于，所述纳米级孔洞修饰的kagome带隙型光子晶体光纤的在纤芯周围增加一层硅环，其厚度为0.2μm-0.4μm之间。 4.根据权利要求1所述的一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，其特征在于，所述纳米级孔洞修饰的kagome带隙型光子晶体光纤的钻孔方式为在光纤径向上从八个等分点角度钻入，孔洞从光纤表面延伸至纤芯，在轴向上保持钻孔点保持在一个直线上，尽量避免错位。 5.根据权利要求4所述的一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，其特征在于，钻孔区域的长度不得少于光纤长度的五分之一，不超过光纤长度的二分之一，钻孔间距为0.1-1.5mm。 6.根据权利要求1所述的一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，其特征在于，所述激光器为产生波长532nm的单一频率单模横模激光的固体激光器。 7.根据权利要求1所述的一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，其特征在于，所述激光器连续输出功率400mW，频率3MHz，噪音低小于0.25％rms，光束直径在1-3mm范围内。 8.根据权利要求1所述的一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，其特征在于，所述激光扩束器将小口径激光光束扩大为大口径准直光束，激光扩束器扩束倍率为1-3倍，最大扩束直径为6.0mm。 9.根据权利要求1所述的一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，其特征在于，所述耦合器采用长工作距离的物镜，物镜的倍率在10-30，工作距离10-50mm，焦距5-25mm。 10.根据权利要求1所述的一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，其特征在于，所述耦合器由显微物镜组成。 11.根据权利要求1所述的一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，其特征在于，还包括高通滤镜，其设置于二向分色镜和空间滤波器之间，波长大于532nm。 12.根据权利要求1所述的一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，其特征在于，所述空间滤波器包括两片消色透镜和一个针孔装置，所述两片消色透镜分别为准直透镜和聚焦透镜。 13.根据权利要求12所述的一种基于光纤增强的变压器油中故障气体在线监测装置，其特征在于，所述针孔装置直径范围为10-50μm，所述两片消色透镜的焦距范围在10-25mm。
所属类别：	发明专利