BR102016006615A2 - aparelho e métodos de medição de gás traço - Google Patents

Abstract

trata-se de um aparelho de medição de gás traço para equipamento elétrico que inclui uma célula de amostra correspondente e conectável ao equipamento elétrico e que compreende um espaço livre e que é configurada para coletar uma amostra de óleo do equipamento elétrico. o aparelho de medição de gás traço também inclui um módulo de análise em comunicação com a célula de amostra que tem uma câmara de análise que inclui um primeiro dispositivo de medição em um primeiro lado do mesmo e um segundo dispositivo de medição disposto em um segundo lado do mesmo em um eixo geométrico que é substancialmente perpendicular a uma superfície de membrana do primeiro dispositivo de medição, e é configurado para medir e analisar gases traço a partir de uma amostra de óleo recebida do espaço livre dentro da célula de amostra.

Description

“APARELHO E MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE GÁS TRAÇO” Campo da Técnica [001] O campo da técnica refere-se, de modo geral, a um aparelho de medição de gás traço. Especificamente, a presente invenção refere-se a um aparelho de medição de gás traço para medir e analisar gases traço em equipamento elétrico (por exemplo, um transformador). II. Antecedentes da Invenção [002] O gás traço em equipamento elétrico é gerado, tipicamente, a partir de óleo isolante elétrico usado em equipamento elétrico e que gera e distribui potência elétrica. Alguns exemplos de equipamento elétrico incluem transformadores, comutadores de derivação e disjuntores. Quando ocorre um defeito dentro do equipamento elétrico, um gás traço (isto é, um gás de defeito) pode ser gerado no óleo isolante elétrico. Portanto, as medições de gás traço são usadas para fornecer uma situação operacional e de integridade do equipamento elétrico.

[003] Por exemplo, em um transformador, quando ocorrem defeitos, por exemplo, formação de arco e superaquecimento, os gases, tais como metano e dióxido de carbono ou monóxido de carbono, estão presentes no óleo isolante do transformador. As medições desses gases traço podem ser usadas para determinar o tipo e a severidade dos defeitos que ocorrem no equipamento elétrico. Um dispositivo de medição tal como um espectroscópio fotoacústico é tipicamente usado para obter medições de gás traço, em que pequenas vibrações das moléculas em gases traço são geradas quando submetidas a frequências infravermelhas (IV) particulares de luz, entretanto, vibrações externas do dispositivo de medição podem interferir com o processo de medição. III Descrição Resumida das Realizações [004] As várias realizações da presente revelação são configuradas para fornecer aparelho de medição de gás traço que distingue entre vibrações internas dos gases traço e vibrações externas do aparelho de medição para medir, de modo eficaz, gases traço em óleo de isolamento elétrico do equipamento elétrico.

[005] Em uma realização exemplificadora, um aparelho de medição de gás traço é fornecido. O aparelho de medição de gás traço inclui uma célula de amostra correspondente e conectável ao equipamento elétrico e que compreende um espaço livre e é configurada para coletar uma amostra de óleo a partir do equipamento elétrico. O aparelho de medição de gás traço também inclui um módulo de análise em comunicação com a célula de amostra que tem uma câmara de análise que inclui um primeiro dispositivo de medição em um primeiro lado do mesmo e um segundo dispositivo de medição disposto em um segundo lado do mesmo em um eixo geométrico que é substancialmente perpendicular ao primeiro dispositivo de medição, e é configurado para medir e analisar gases traço a partir de uma amostra de óleo recebida do espaço livre dentro da célula de amostra.

[006] Em uma realização exemplificativa, é fornecido um método. O método inclui receber gases traço dentro da célula de gás da câmara de análise a partir de uma célula de amostra em comunicação com o equipamento elétrico; aplicar sinais infravermelhos para excitar os gases traço e gerar ondas de pressão; detectar amplitudes a partir das ondas de pressão com o uso de um primeiro dispositivo de medição em comunicação com a célula de gás; e detectar sinais resultantes a partir das vibrações externas por meio de um segundo dispositivo de medição posicionado ao longo de um eixo geométrico que é substancialmente perpendicular à superfície de membrana do primeiro dispositivo de medição.

[007] Em outra realização exemplificativa, é fornecido um método. O método inclui receber gases traço dentro da célula de gás traço de uma câmara de análise a partir de uma célula de amostra em comunicação com o equipamento elétrico; detectar sinais a partir de um primeiro dispositivo de medição disposto em um primeiro lado da câmara de análise e o segundo dispositivo de medição em um segundo lado da câmara de análise que é substancialmente perpendicular à superfície de membrana do primeiro lado; equilibrar os sinais antes de realizar a operação de medição de gás traço; aplicar os sinais infravermelhos para excitar os gases traço e gerar ondas de pressão; detectar amplitudes a partir das ondas de pressão com o uso de um primeiro dispositivo de medição em comunicação com a célula de gás; e detectar sinais resultantes das vibrações externas por meio de um segundo dispositivo de medição posicionado ao longo de um eixo geométrico que é substancialmente perpendicular àquele da superfície de membrana do primeiro dispositivo de medição.

[008] O supracitado descreveu de modo geral alguns dos aspectos e recursos das diversas realizações, as quais devem ser interpretadas como meramente ilustrativas de diversas aplicações em potencial da revelação. Outros resultados benéficos podem ser obtidos aplicando-se as informações reveladas de um modo diferente ou combinando-se vários aspectos das realizações reveladas. Consequentemente, outros aspectos e um entendimento mais compreensivo podem ser obtidos em relação à descrição detalhada das realizações exemplificadoras tomadas em conjunto com os desenhos anexos, além do escopo definido pelas reivindicações. IV Descrição das Figuras [009] A Figura 1 é um diagrama de blocos que ilustra um aparelho de medição de gás traço que pode ser implantado dentro de uma ou mais realizações da presente invenção.

[010] A Figura 2 é um diagrama de blocos de um módulo de análise do aparelho de medição de gás traço mostrado na Figura 1 que pode ser implantado dentro de uma ou mais realizações da presente invenção.

[011] A Figura 3 é um diagrama de fluxo que ilustra um método exemplificativo de implantar uma realização da presente invenção.

[012] A Figura 4 é um diagrama de fluxo que ilustra um método exemplificativo de implantar uma realização alternativa da presente invenção.

[013] As figuras são apenas para propósitos de ilustração das realizações preferenciais e não devem ser interpretadas como limitadoras da revelação. A partir da descrição de capacitação das figuras a seguir, os aspectos inovadores da presente revelação devem se tornar evidentes a um indivíduo de habilidade comum na técnica. Esta descrição detalhada usa designações numéricas e alfanuméricas para se referir aos recursos nas figuras. As designações iguais ou semelhantes nos desenhos e descrição foram usadas para se referir às partes iguais ou semelhantes das realizações da invenção.

Descrição Detalhada das Realizações [014] Conforme exigido, realizações detalhadas são reveladas no presente documento. Deve-se compreender que as realizações reveladas são meramente exemplificadoras de formas variadas e alternativas. Conforme usado no presente documento, a palavra “exemplificadora” é usada de maneira expansiva para se referir a realizações que servem como ilustrações, espécimes, modelos ou padrões. As figuras não estão necessariamente em escala e alguns recursos podem ser exagerados ou minimizados para mostrar detalhes de componentes específicos. Em outras instâncias, componentes, sistemas, materiais ou métodos bem conhecidos que são conhecidos por aqueles que têm habilidade comum na técnica não foram descritos em detalhes para evitar obscurecer a presente revelação. Portanto, os detalhes estruturais e funcionais específicos revelados no presente documento não devem ser interpretados como limitadores, mas apenas como uma base para as reivindicações e como uma base representativa para o ensino de um indivíduo versado na técnica.

[015] As realizações exemplificadoras da presente invenção fornecem um aparelho de medição de gás traço para realizar análise de gás dissolvido (DGA) em óleo isolante elétrico que flui dentro do equipamento elétrico (por exemplo, transformadores, disjuntores, ou comutadores de derivação). O aparelho de medição de gás traço pode ser implantado dentro de um analisador de gás portátil (PGA). O processo de DGA é usado para se determinar a integridade (por exemplo, a ocorrência de quaisquer defeitos ou falha) do equipamento elétrico e o estado atual de operação do mesmo. O aparelho de medição de gás traço realiza de modo eficaz o teste de DGA eliminando-se sinais de vibração recebidos externamente a partir de um módulo de análise do aparelho de medição de gás traço empregando-se um acelerômetro para detectar as vibrações externas. Os sinais obtidos a partir das vibrações externas pelo acelerômetro são cancelados a partir das vibrações internas que resultam dos sinais de onda de pressão recebidos em um microfone do aparelho de medição de gás traço.

[016] A Figura 1 é um diagrama de blocos que ilustra um aparelho de medição de gás traço que pode ser implantado dentro de uma ou mais realizações da presente invenção. Conforme mostrado na Figura 1, o aparelho de medição de gás traço 100 pode ser conectado e se comunica diretamente com o equipamento elétrico 50. Essa comunicação pode ser realizada online e em tempo real durante a operação do equipamento elétrico 50. O aparelho de medição de gás traço 100 pode ser disposto em contato direto com o equipamento elétrico 50 ou em uma localização remota, embora mantenha comunicação com o equipamento elétrico 50. A presente invenção não se limita à disposição do aparelho de medição de gás traço 100 em qualquer localização específica, e a localização pode ser qualquer localização adequada para os propósitos apresentados no presente documento. Além disso, a presente invenção não se limita à inclusão pelo equipamento elétrico de qualquer tipo ou número específico de componentes de equipamento elétrico (por exemplo, transformadores, comutadores de derivação e/ou disjuntores), e pode variar de modo correspondente.

[017] O aparelho de medição de gás traço 100 inclui pelo menos uma célula de amostra 110 que corresponde e pode ser conectada ao equipamento elétrico 50, e que inclui um espaço livre 112 e uma amostra de óleo 114. A célula de amostra 110 coleta a amostra de óleo 114 de óleo de isolamento que flui através do equipamento elétrico 50. O aparelho de medição de gás traço 100 inclui adicionalmente uma pluralidade de válvulas 116 e 118 dentro das respectivas trajetórias de envio e de retorno 120 e 122 que conectam a célula de amostra 110 a um módulo de análise 130 para realizar DGA. A presente invenção não se limita ao uso de qualquer tipo particular de mecanismo de controle de interrupção e inicialização de fluxo dentro das trajetórias de envio e de retorno 120 e 122, e pode variar consequentemente.

[018] De acordo com uma ou mais realizações, um primeiro dispositivo de medição, por exemplo, pelo menos um microfone 140, é disposto adjacente ao módulo de análise 130. Qualquer tipo de transdutor ou sensor para converter som em sinais elétricos pode ser implantado dentro da presente invenção de maneira adequada ao propósito apresentado no presente documento. De acordo com algumas realizações, um único microfone 140 é fornecido, entretanto, a presente invenção não se limita ao mesmo. A presente invenção não se limita ao uso de um microfone e outros dispositivos podem ser empregados, tais como um laser refletido por uma membrana refletiva fina, um medidor de tensão afixado a uma membrana fina ou um acelerômetro pequeno inerte afixado a uma membrana fina.

[019] Um módulo de controle 150 também é fornecido em comunicação com o módulo de análise 130, e uma bomba de circulação 160 é conectada entre o módulo de controle 150 e as trajetórias de envio e/ou de retorno 120 e 122.

[020] Além disso, conforme mostrado, a amostra de óleo 114 na célula de amostra 110 é fornecida por meio de uma linha de envio 55 do equipamento elétrico 50 para a célula de amostra 110 durante a operação do aparelho de medição de gás traço 100. E o óleo pode ser retornado para o equipamento elétrico 50 por meio da linha de retorno 56, se desejado. A amostra de óleo 114 reside na célula de amostra por um período predeterminado de tempo durante o qual uma operação de medição e análise deve ser realizada. Embora uma única célula de amostra 110 seja fornecida, uma pluralidade de células de amostra 110 pode ser fornecida para acomodar múltiplos componentes de equipamento elétrico conforme necessário.

Alternativamente, múltiplos componentes de equipamento elétrico podem ser conectados a uma única célula de amostra 110.

[021] Adicionalmente em funcionamento, a amostra de óleo 114 que é drenada do equipamento elétrico 50 é agitada por um agitador (não mostrado) para gerar gases dissolvidos (isto é, gases traço) 113 para serem liberados no espaço livre 112. Quando a válvula 116 é aberta em uma primeira posição, os gases traço 113 são transferidos por meio da trajetória de envio 120 para o módulo de análise 130 para realizar a análise dos mesmos.

[022] Dependendo da operação de medição que é implantada, a válvula de retorno 118 pode ser ajustada para retornar gases traço 113 do módulo de análise 130 de volta para a célula de amostra 110 (por exemplo, em uma disposição de circuito fechado) ou fazer com que os gases traço 113 provenientes do módulo de análise 130 sejam purgados para fora do aparelho de medição de gás traço 100 por meio da válvula 118 (por exemplo, em uma disposição de circuito aberto). Os detalhes adicionais com relação à operação de medição serão discutidos abaixo com referência à Figura 2.

[023] De acordo com uma ou mais realizações, o módulo de controle 150 que inclui um microcontrolador ou microprocessador programados com software de computador para realizar análise dos gases 113 quando supridos para o módulo de análise 130. O módulo de controle 150 controla a operação do módulo de análise 130 e da bomba de circulação 160. O módulo de controle 150 pode ser qualquer tipo de dispositivo de computação com capacidade para realizar as operações da presente invenção.

[024] A bomba de circulação 160 é disposta dentro da trajetória de retorno 122 e/ou da trajetória de envio 120 para controlar o fluxo de fluido ao longo das trajetórias de envio e de retorno 120 e 122 entre o equipamento elétrico e o módulo de análise 130. A presente invenção não se limita ao uso de qualquer tipo particular de dispositivo de bomba, e, portanto, qualquer dispositivo de bomba adequado para os propósitos apresentados no presente documento pode ser empregado.

[025] A Figura 2 é um diagrama de blocos do módulo de análise 130 do aparelho de medição de gás traço 100. Conforme mostrado na Figura 2, o módulo de análise 130 compreende uma câmara de análise 131 que aloja todos os componentes do módulo de análise 130. A câmara de análise 131 inclui uma célula de gás traço 132 que tem linhas e válvulas de entrada e de saída 133 e 134 para controlar o fluxo de gases traço 113 na célula de gás traço 132 quando desejado. A câmara de análise 131 inclui adicionalmente um espectrômetro fotoacústico 200 compreende um seletor de filtro 135, uma roda estroboscópica 136, uma fonte de frequência IV de banda larga 137 e um refletor 138. O microfone 140 é disposto em uma superfície da câmara de análise 131 e em comunicação com a célula de gás traço 132 (conforme indicado pela seta).

[026] De acordo com uma realização da presente invenção, o módulo de análise 130 compreende adicionalmente um segundo dispositivo de medição 170, por exemplo, um acelerômetro 170, montado diretamente em uma superfície 131a da câmara de análise 131 por meio de componentes de montagem (por exemplo, pinos), em um tubo de distribuição do módulo de análise 130, ou montado indiretamente na superfície 131a da câmara de análise 131 por meio de outro componente (isto é, uma placa de circuito impresso (PCB) 180) montada na superfície. O acelerômetro 170 é alinhado de modo que o eixo geométrico do mesmo detecte a aceleração.

[027] De acordo com uma realização, o acelerômetro 170 é alinhado de modo que o eixo geométrico que o mesmo detecta esteja no mesmo eixo geométrico que aquele em que o microfone 140 recolhe sinais. De acordo com realizações, o acelerômetro 170 inclui seu eixo geométrico principal alinhado com a deflexão da membrana do microfone 140, sendo que a adição de mais eixos de detecção no acelerômetro 170 permite um posicionamento menos crítico do eixo geométrico do acelerômetro primário.

[028] Durante a operação de medição, o espectrômetro fotoacústico 200 realiza espectroscopia fotoacústica infravermelha (IV). Dentro do espectrômetro 200, a fonte IV de banda larga 137 supre luz IV para ser refletida por meio do refletor 138 em uma direção de célula de gás traço 132. A roda estroboscópica 136 direciona a luz refletida para passar através de uma sequência de filtros ópticos 135a do seletor de filtro óptico 135. Cada filtro óptico 135a é disposto para passar a luz IV em uma banda de frequência respectiva associada com um gás traço alvo particular 113 (por exemplo, metano), para direcionar radiação para a célula de gás traço 132, por meio de janela da mesma, que contém uma amostra de gás traço 113 para ser analisada.

[029] Cada gás traço alvo 113 dentro da célula de gás traço 132, então, absorve energia em sua frequência de ressonância respectiva, causando uma vibração/rotação nas moléculas do gás traço alvo 113. A energia absorvida é, então, liberada criando ondas de pressão. A célula de gás traço 132 é formada com um formato cilíndrico em uma direção vertical, por exemplo, entretanto, a mesma não se limita ao mesmo e pode variar de acordo. O microfone 140 é disposto em um lado 132a do módulo de análise 130 para estar em comunicação com a célula de gás traço 132 em um lado 132a da mesma.

[030] A célula de gás 132 é conectada ao microfone 140 de modo que quando os gases traço 113 na célula de gás 132 são contraídos e expandidos, ondas de pressão a partir da mesma são direcionadas em direção ao microfone 140. O microfone 140 detecta as ondas de pressão e as amplitudes da mesma são usadas para determinar a quantidade dos gases traço alvo 113.

[031] De acordo com uma ou mais realizações, o acelerômetro 170 é disposto na localização em um lado 131a da câmara de análise 131. O eixo geométrico do acelerômetro 170 é perpendicular a um eixo geométrico do microfone 140 localizado em outro lado 131b da câmara de análise 131.

[032] O acelerômetro 170 tem a capacidade de detectar e monitorar vibrações externas que são externas ao módulo de análise 130. Essas vibrações externas podem interferir com as medições das vibrações internas das ondas de pressão geradas dentro da célula de gás traço 132 durante o processo de medição. Para evitar a interferência, as realizações da presente invenção empregam o acelerômetro 170. O acelerômetro 170 monitora e detecta continuamente as vibrações externas e converte as mesmas em sinais elétricos para serem subtraídos dos sinais elétricos detectados pelo microfone 140, para, desse modo, determinar a medição real para os gases alvo conforme desejado. As medições são usadas para determinar a integridade do equipamento elétrico 50.

[033] Adicionalmente, os dados associados com as vibrações externas, conforme detectadas pelo acelerômetro 170, podem ser usados para determinar quaisquer componentes elétricos que criam interferência, por exemplo, ruído durante a operação de medição, e para realizar ajustes dos componentes elétricos, conforme necessário, para eliminar a interferência. A presente invenção não se limita ao método de medição mencionado acima. Um método de medição de acordo com outras realizações, conforme ilustrado na Figura 4 e discutido abaixo, também pode ser implantado. O acelerômetro 170 pode ser de um tipo de eixo geométrico 1 montado em uma localização perpendicular ao eixo geométrico do microfone 140 conforme mostrado na Figura 2 e discutido acima, para impedir interferência externa com as vibrações internas resultantes da detecção de ondas de pressão realizada no microfone 140.

[034] Alternativamente, o acelerômetro 170 não se limita a qualquer tipo particular, e pode ser de um tipo de eixo geométrico 2 ou eixo geométrico 3 ou qualquer outro tipo de acelerômetro que é adequado para os propósitos apresentados no presente documento. Portanto, o acelerômetro 170 não se limita a ser disposto em qualquer localização particular ao longo da câmara de análise 131. Um acelerômetro de eixo geométrico 3 170 tem a capacidade de resolver e trabalhar a vibração experimentada pela membrana de microfone 140.

[035] Após as medições serem tomadas, as válvulas 116 e 118 são abertas para realizar um período de nivelamento ou purga mediante o controle do módulo de controle 150, para, desse modo, obter uma nova amostra de gás traço (isto é, gases traço 113). O módulo de análise 130 compreende uma válvula de entrada 133 para isolar o mesmo da trajetória de fluxo de envio 120 e uma válvula de saída 134 para isolar o mesmo da trajetória de fluxo de retorno 122. As válvulas 133 e 134 são abertas para permitir que os conteúdos no módulo de análise 130 sejam expelidos por gases ou líquido, tal como ar limpo ou fluido de purga recebido por meio de válvula 116 da trajetória de fluxo de "Purga de entrada", fluam através da célula de gás 132 e saiam pela trajetória de fluxo de "Purga de saída" na disposição de circuito aberto.

[036] Após o período de nivelamento, as válvulas de entrada e saída 133 e 134 são fechadas e a célula de gás traço 132 pode receber a nova amostra de gás incluindo gases traço 113 para análise.

[037] Os métodos de medição de gás traço realizados no módulo de análise 130, de acordo com as realizações da presente invenção, serão agora discutidos com referência às Figuras 3 e 4. A Figura 3 é um diagrama de fluxo que ilustra um método exemplificativo 300 para implantar uma realização da presente invenção. A Figura 4 é um diagrama de fluxo que ilustra um método exemplificativo 400 para implantar uma realização alternativa da presente invenção.

[038] Conforme mostrado na Figura 3, na operação 305 no método 300, os gases traço são recebidos dentro da célula de gás da câmara de análise a partir da célula de amostra em comunicação com o equipamento elétrico.

[039] A partir da operação 305, o processo continua para a operação 310 em que os sinais IV são aplicados para excitar os gases traço e gerar ondas de pressão. Na operação 315, as amplitudes das ondas de pressão são detectadas com o uso de um primeiro dispositivo de medição (por exemplo, um microfone) em comunicação com a célula de gás.

[040] A partir da operação 315, o processo continua para a operação 320 em que os sinais resultantes das vibrações externas são detectados por meio de um segundo dispositivo de medição (por exemplo, um acelerômetro) posicionado ao longo de um eixo geométrico que é substancialmente perpendicular àquele do primeiro dispositivo de medição.

[041] Na operação 325, as medições de gás traço são, então, realizadas cancelando-se (isto é, subtraindo-se) os sinais das vibrações externas conforme detectados pelo segundo dispositivo de medição a partir dos sinais resultantes das vibrações internas conforme detectados pelo primeiro dispositivo de medição.

[042] A Figura 4 é um diagrama de fluxo que ilustra um método exemplificativo 400 para implantar uma realização alternativa da presente invenção. Conforme mostrado no método 400, na operação 405, gases traço são recebidos dentro da célula de gás traço da câmara de análise a partir da célula de amostra em comunicação com o equipamento elétrico.

[043] A partir da operação 405, o processo continua até a operação 410 em que sinais do primeiro dispositivo de medição (isto é, o microfone) e o segundo dispositivo de medição (isto é, o acelerômetro) são equilibrados antes de realizar a operação de medição. A operação de equilíbrio pode ser realizada aplicando-se um ganho, ou muítiplicando-se, por meio de um multiplicador, ao sinal do acelerômetro de modo que quando a célula de gás traço for agitada e não excitada, os dois sinais possam ser equilibrados. Portanto, quando os sinais resultantes das vibrações internas são gerados, apenas o microfone responde ao mesmo e não o acelerômetro. Entretanto, no caso de vibração externa, o acelerômetro lê a vibração externa e cancela a mesma a partir dos sinais recebidos no microfone. A coleta de dados do sinal de acelerômetro pode ser adicionada para avaliação adicional da localização da vibração externa.

[044] A partir da operação 410, o processo continua para a operação 415, em que os sinais infravermelhos (IV) são aplicados aos gases traço dentro da célula de gás. A partir da operação 415, o processo continua para a operação 420 em que as amplitudes das ondas de pressão na célula de gás são detectadas com o uso do primeiro dispositivo de medição (isto é, o microfone) em comunicação com a célula de gás.

[045] A partir da operação 420, o processo continua para a operação 425 em que os sinais resultantes das vibrações externas são detectados por meio do segundo dispositivo de medição (isto é, o acelerômetro) posicionado ao longo de um eixo geométrico que é substancialmente perpendicular à superfície de membrana do primeiro dispositivo de medição. Então, na operação 430, as medições de gás traço são realizadas cancelando-se (isto é, subtraindo-se) os sinais das vibrações externas conforme detectados pelo segundo dispositivo de medição a partir dos sinais resultantes das vibrações internas conforme detectados pelo primeiro dispositivo de medição.

[046] O aparelho de medição da presente invenção pode ser usado em uma disposição do tipo para medição em linha com equipamento elétrico, tal como um transformador principal e/ou comutador de tanque. O aparelho de medição pode ser adicionalmente implantado em tempo real para se determinar a condição do sistema elétrico total (por exemplo, um sistema de transformador). Esses defeitos podem ser detectados antecipadamente para minimizar o custo associado com interrupções não planejadas e qualquer falha de equipamento elétrico.

[047] Esta descrição escrita usa exemplos para revelar a invenção, incluindo o melhor modo, e também para permitir que qualquer pessoa versada na técnica pratique a invenção, incluindo produzir e usar quaisquer dispositivos ou sistemas, e executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram aos indivíduos versados na técnica. Tais outros exemplos são destinados a estar dentro do escopo das reivindicações se tiverem elementos estruturais que não os diferenciem da linguagem literal das reivindicações, ou se os mesmos incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais em relação à linguagem literal das reivindicações.

Reivindicações

Claims (18)

1. APARELHO DE MEDIÇÃO DE GÁS TRAÇO, para equipamento elétrico, caracterizado pelo fato de que o aparelho de medição de gás traço compreende: pelo menos uma célula de amostra (i) conectável ao equipamento elétrico e que inclui um espaço livre e (ii) configurada para coletar uma amostra de óleo do equipamento elétrico; e um módulo de análise em comunicação com a pelo menos uma célula de amostra, e que inclui uma câmara de análise que tem um primeiro dispositivo de medição em um primeiro lado do mesmo e um segundo dispositivo de medição disposto em um segundo lado do mesmo em um eixo geométrico substancialmente perpendicular a uma superfície de membrana do primeiro dispositivo de medição; em que o módulo de análise é configurado para medir e analisar gases traço a partir da amostra de óleo, conforme recebido do espaço livre dentro da célula de amostra.

2. APARELHO DE MEDIÇÃO DE GÁS TRAÇO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um módulo de controle configurado para controlar uma operação do módulo de análise.

3. APARELHO DE MEDIÇÃO DE GÁS TRAÇO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma bomba de circulação configurada para controlar o fluxo dos gases traço entre a pelo menos uma célula de amostra e o módulo de análise, em que o módulo de controle é configurado adicionalmente para controlar a bomba de circulação.

4. APARELHO DE MEDIÇÃO DE GÁS TRAÇO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a câmara de análise compreende adicionalmente: uma célula de gás traço em comunicação com o primeiro dispositivo de medição e que recebe gases traço da célula de amostra; e um dispositivo configurado para suprir luz infravermelha na direção da célula de gás traço, em que os gases traço absorvem energia na frequência de ressonância respectiva, o que causa vibrações internas nas moléculas dos gases traço dentro da célula de gás traço, e em que o primeiro dispositivo de medição é configurado para detectar amplitudes resultantes das ondas de pressão das vibrações internas.

5. APARELHO DE MEDIÇÃO DE GÁS TRAÇO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro dispositivo de medição compreende um único microfone, membrana fina medida com um feixe de laser ou um acelerômetro ou outro dispositivo de medição.

6. APARELHO DE MEDIÇÃO DE GÁS TRAÇO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o segundo dispositivo de medição está disposto em outro lado da câmara de análise substancialmente perpendicular a uma localização do primeiro dispositivo de medição no lado da câmara de análise, e é configurado para detectar e monitorar continuamente vibrações externas que são externas à câmara de análise.

7. APARELHO DE MEDIÇÃO DE GÁS TRAÇO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o segundo dispositivo de medição compreende um acelerômetro.

8. APARELHO DE MEDIÇÃO DE GÁS TRAÇO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o módulo de controle é configurado para realizar uma operação de medição cancelando-se sinais conforme detectados pelo segundo dispositivo de medição a partir de sinais conforme detectados pelo primeiro dispositivo de medição.

9. APARELHO DE MEDIÇÃO DE GÁS TRAÇO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o módulo de controle é configurado para determine a integridade do equipamento elétrico com base nos sinais detectados pelo primeiro dispositivo de medição.

10. MÉTODO DE MEDIÇÃO DE GÁS TRAÇO, para ser realizado em equipamento elétrico, caracterizado pelo fato de que compreende: receber gases traço dentro da célula de gás da câmara de análise a partir de uma célula de amostra em comunicação com o equipamento elétrico; aplicar sinais infravermelhos para excitar os gases traço e gerar ondas de pressão; detectar amplitudes a partir das ondas de pressão com o uso de um primeiro dispositivo de medição em comunicação com a célula de gás; e detectar sinais resultantes das vibrações externas por meio de um segundo dispositivo de medição posicionado ao longo de um eixo geométrico substancialmente perpendicular a uma superfície de membrana do primeiro dispositivo de medição.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o primeiro dispositivo de medição compreende um único microfone, uma membrana fina medida com um feixe de laser ou um acelerômetro ou outro dispositivo de medição.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o segundo dispositivo de medição compreende um acelerômetro.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: cancelar os sinais das vibrações externas conforme detectados pelo segundo dispositivo de medição a partir dos sinais resultantes das vibrações internas conforme detectados pelo primeiro dispositivo de medição.

14. MÉTODO DE MEDIÇÃO DE GÁS TRAÇO, para ser realizado em equipamento elétrico, caracterizado pelo fato de que o método compreende: receber gases traço dentro da célula de gás traço de uma câmara de análise a partir de uma célula de amostra em comunicação com o equipamento elétrico; detectar sinais a partir de um primeiro dispositivo de medição disposto em um primeiro lado da câmara de análise e do segundo dispositivo de medição em um segundo lado da câmara de análise perpendicular ao primeiro lado; equilibrar os sinais antes de realizar a operação de medição de gás traço; aplicar sinais infravermelhos para excitar os gases traço e gerar ondas de pressão; detectar amplitudes a partir das ondas de pressão com o uso de um primeiro dispositivo de medição em comunicação com a célula de gás; e detectar sinais resultantes das vibrações externas por meio de um segundo dispositivo de medição posicionado ao longo de um eixo geométrico substancialmente perpendicular a uma superfície de membrana do primeiro dispositivo de medição.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o equilíbrio é realizado aplicando-se um ganho, ou multiplicando-se por meio de um multiplicador, ao sinal do segundo dispositivo de medição.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o primeiro dispositivo de medição compreende um único microfone, uma membrana fina medida com um feixe de laser ou um acelerômetro ou outro dispositivo de medição.

17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o segundo dispositivo de medição compreende um acelerômetro.

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: cancelar os sinais das vibrações externas conforme detectados pelo segundo dispositivo de medição a partir dos sinais resultantes das vibrações internas conforme detectados pelo primeiro dispositivo de medição.