CN106124409A - 用于电气设备的示踪气体测量装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于电气设备的示踪气体测量装置包括与电气设备对应并且可连接到其上的采样单元，采样单元包含头部空间并且配置采集来自电气设备的油样。该示踪气体测量装置还包括与采样单元连通的分析模块，还包括分析室，分析室第一侧具有第一测量设备，在其第二侧沿基本上垂直于第一测量设备膜表面轴线处放置第二测量设备；并且配置用于测量和分析来自油样的示踪气体，其从采样单元的头部空间接收。

Description

用于电气设备的示踪气体测量装置
技术领域
技术领域通常涉及示踪气体测量设备。特别是，本发明涉及用于测量和分析电气设备(例如，变压器)中的示踪气体的示踪气体测量设备。
背景技术
电气设备中的示踪气体通常是由电气设备中所使用的电绝缘油产生的，其产生并且分散电能。一些电气设备的实例包括变压器，分接头变换器以及断路器。当电气设备中发生故障的时候，示踪气体(即，断层气)在电绝缘油中产生。因此，示踪气体测量可用于提供电气设备的操作和健康状态。
例如，变压器中，当故障发生，例如发生击穿和过热，气体，例如甲烷和二氧化碳或一氧化碳出现在变压器的绝缘油中。这些示踪气体的测量值可以用于确定发生在电气设备中故障的类型和严重度。测量设备，例如光声分光计，当承受光的特定红外(IR)频率的时候，通常用于获得示踪气体测量值，其中示踪气体中的分子产生小的振动，而测量设备的外部振动会干扰测量过程。
发明内容
本公开的各个实施例配置用于提供示踪气体测量设备，其在示踪气体的内部振动和测量装置的外部振动之间进行区分，从而有效地测量电气设备的电绝缘油中的示踪气体。
一个示例性实施例中，提供示踪气体测量装置。示踪气体测量装置包括采样单元，与电气设备对应并与其可连接，并且包括头部空间，并且配置用于收集来自电气设备的油样。示踪气体测量装置还包括与采样单元连通的分析模块，具有包含在其第一侧的第一测量设备和第二测量设备的分析室，所述第二测量设备放置在其第二侧在基本上垂直于第一测量设备的轴线，并且配置用于测量和分析由采样单元内头部空间接收到的油样中的示踪气体。
一个示例性实施例中，提供一种方法。该方法包括接收来自与电气设备连通的采样单元的分析室气本单元内的示踪气体；施加红外信号从而激励示踪气体并且产生压力波；使用与气体单元连通的第一测量设备检测来自压力波的幅度；并且通过第二测量设备检测由外部振动引起的信号，第二测量设备沿着基本上垂直于第一测量设备膜表面的轴线定位。
另一个示例性实施例中，提供一种方法。该方法包括接收来自与电气设备连通的采样单元的分析室示踪气体单元内的示踪气体；检测来自置于分析室第一侧的第一测量设备以及在分析室第二侧的第二测量设备的信号，其中第二测量设备基本上垂直于第一侧的膜表面；执行示踪气体测量操作之前平衡信号；施加红外信号从而激励示踪气体并且产生压力波；使用与气体单元连接的第一测量设备检测压力波的幅度；并且通过第二测量设备检测由外部振动导致的信号，其中第二测量设备沿着基本上垂直于第一测量设备膜表面轴线的轴线定位。
前面已经广泛勾画出各种实施例的各个方面和特征，这应当被解释为仅仅是本发明各种潜在应用的说明。通过将公开的信息采用一种不同的方式使用或者通过合并所公开实施例的各个方面可以获得其他有利的结果。相应的，其他多个方面以及更为复杂的理解可以参考示例性实施例的详细说明并连同考虑多个附图，另外参考权利要求限定的范围来获得。
技术方案1：一种用于电气设备的示踪气体测量装置，所述示踪气体测量装置包括：至少一个采样单元，其(i)能与电气设备连接并且包含头部空间以及(ii)配置成采集来自电气设备的油样；以及分析模块，其与至少一个采样单元连通，并且包括分析室，所述分析室具有在所述分析室的第一侧的第一测量设备和第二测量设备，所述第二测量设备放置在所述分析室的第二侧沿基本上垂直于第一测量设备膜表面的轴线处；其中所述分析模块配置用于测量和分析来自油样的示踪气体，所述示踪气体从采样单元内的头部空间接收。
技术方案2：技术方案1的示踪气体测量设备，还包括：控制模块，配置用于控制分析模块的操作。
技术方案3：技术方案2的示踪气体测量设备，包括：循环泵，配置用于控制至少一个采样单元和分析模块之间的示踪气体流动，其中控制模块还配置为控制循环泵。
技术方案4：技术方案3的示踪气体测量设备，其中所述分析室还包括：与所述第一测量设备连通并且接收来自采样单元的示踪气体的示踪气体单元；以及设备，配置用于在示踪气体单元方向上提供红外光，其中所述示踪气体吸收相应谐振频率的能量，引起示踪气体单元内示踪气体分子中的内部振动，并且其中所述第一测量设备配置成检测由内部振动的压力波引起的幅度。
技术方案5：技术方案4的示踪气体测量设备，其中第一测量设备包括单个的扬声器，采用激光束测量的薄膜或者加速度计，或者其他测量设备。
技术方案6：技术方案5的示踪气体测量装置，其中所述第二测量设备置于所述分析室的另一侧，基本上垂直于所述分析室一侧的第一测量设备的位置，并且配置用于连续检测和监测分析室外部的外部振动。
技术方案7：技术方案6的示踪气体测量装置，其中第二测量设备包括加速度计。
技术方案8：技术方案7的示踪气体测量装置，其中控制模块配置用于通过从由第一测量设备检测的多个信号中取消由第二测量设备检测的多个信号来执行测量操作。
技术方案9：技术方案8的示踪气体测量装置，其中控制模块配置为基于第一测量设备检测的多个信号确定电气设备的健康程度。
技术方案10：一种用于在电气设备上执行的示踪气体测量方法，包括：从与电气设备连通的采样单元接收分析室的气体单元内的示踪气体；施加红外信号从而激励所述示踪气体，并且产生压力波；使用与所述气体单元连通的第一测量设备检测来自所述压力波的幅度；并且通过沿着基本上垂直于所述第一测量设备的膜表面的轴线定位的第二测量设备检测由外部振动引起的信号。
技术方案11：技术方案10的方法，其中第一测量设备包括单个的扬声器，采用激光束测量的薄膜或者加速度计，或者其他测量设备。
技术方案12：技术方案10的方法，其中第二测量设备包括加速度计。
技术方案13：技术方案10的方法，进一步包括从由第一测量设备检测的内部振动引起的信号中消除由第二测量设备检测的来自外部振动的信号。
技术方案14：在电气设备上执行的示踪气体测量方法，所述方法包括：接收来自与电气设备连通的采样单元的分析室的示踪气体单元内的示踪气体；检测来自置于分析室第一侧的第一测量设备以及垂直于第一侧的分析室第二侧的第二测量设备的信号；执行示踪气体测量操作之前平衡信号；施加红外信号从而激励示踪气体并且产生压力波；使用与气体单元连接的第一测量设备检测来自压力波的幅度；并且通过第二测量设备检测由外部振动导致的信号，所述第二测量设备沿着基本上垂直于第一测量设备的膜表面的轴线定位。
技术方案15：技术方案14的方法，其中通过对第二测量设备的信号施加增益，或者通过乘法器对其倍增执行平衡。
技术方案16：技术方案14的方法，其中第一测量设备包括单个的扬声器，采用激光束测量的薄膜或者加速度计，或者其他测量设备。
技术方案17：技术方案14的方法，其中第二测量设备包括加速度计。
技术方案18：技术方案14的方法，进一步包括从由第一测量设备检测的内部振动引起信号中消除由第二测量设备检测的来自外部振动的信号。
附图说明
附图1为框图，说明可以在本发明一个或多个实施例中实施的示踪气体测量装置。
附图2为附图1中所示示踪气体测量装置分析模块框图，可在本发明的一个或多个实施例中实施。
附图3为流程图，说明执行本发明一个实施例的示例性方法。
附图4为流程图，说明实施本发明可替换实施例的示例性方法。
附图仅仅是用于说明优选实施例的目的，并不构成对本公开的限制。假定如下允许的附图说明情况下，本公开新颖的方面对本领域技术人员来说很明显。该详细说明使用数字和字母指定来指代附图中的多个特征。附图中和说明书中相同或类似的附图标记用于指代本发明实施例相同或类似的部分。
具体实施方式
正如要求的，这里公开详细实施例。必须理解所公开的实施例仅仅是各种不同和可替换形式的实例。正如这里所使用的，词语“示例性”仅仅在广义上来指代用作说明，分类，模型或样式的实施例。附图也不必一定按照标度，某些特征可以被放大或者最小化从而展示特定器件的多个细节。其他实例中，公知的器件，系统，材料或本领域技术人员公知的方法不必详细说明，从而防止模糊本公开。因此，这里公开的特定结构的和功能的细节不能解释为限制性的，仅仅是权利要求的基础并且作为教导本领域技术人员的表征基础。
本发明的示例性实施例提供一种用于在电绝缘油上实施溶解气体分析(DGA)的示踪气体测量设备，电绝缘油在电气设备(例如，变压器，断路器或分接头变换器)中流动。可以在便携气体分析仪(PGA)中实施该示踪气体测量设备。DGA过程用于确定电气设备的健康程度(例如发生任何故障或失效)以及其操作的当前状态。通过使用加速度计检测外部振动，示踪气体测量设备通过消除从示踪气体测量设备分析模块外部接收的振动信号有效实施DGA测试。从加速度计获得的外部振动信号从内部振动获得的信号中消除，内部振动由示踪气体测量装置的扬声器接收的压力波信号引起。
附图1为框图，说明可以在本发明一个或多个实施例中执行的示踪气体测量设备。如图1所示，示踪气体测量设备100可以连接到电气设备50并且与其直接连通。该连通可以实时的，在电气设备50的操作过程中在线执行。示踪气体测量设备100置于与电气设备50直接接触的位置，或者放在远程位置，同时保持与电气设备50的连通。本发明并不限于将示踪气体测量设备100放置在任意特定位置，该位置可以是任意适合前面所提出目的的位置。另外，本发明并不限于包括任意类型或数量的电气设备元件的电气设备(例如，变压器，分接头变换器和/或断路器)，并且可以相应改变。
示踪气体测量设备100包括至少一个采样单元110，与电气设备50对应并可连接其上，并且包括头部空间112和油样114。采样单元110采集流动通过电气设备50的绝缘油样品114。示踪气体测量装置100还包括多个阀门116和118，分别在将采样单元110连接到分析模块130以实施DGA的相应前向路径和返回路径120和122。本发明并不限于使用任意特定类型的用于停止和启动前向路径和返回路径120和122中流动的控制机构，并且可以相应改变。
根据一个或多个实施例，第一测量设备，例如至少一个扬声器140，置于邻近分析模块130的位置。任意类型的用于将声音转换为电信号的变送器或传感器可以在本发明中实施，适用于前面提出的目的。根据一些实施例，提供单个扬声器140，然而，本发明并不限于此。本发明并不限于使用扬声器，其他设备也可以使用，例如由薄反射膜反射的激光，连接到薄膜的应变计或者连接到薄膜上的惯性小型加速度计。
同样提供与分析模块130相连通的控制模块150，并且循环泵160在控制模块150和前向和/或返回路径120和122之间连接。
进一步如所示，采样单元110中的油样114通过前向管线55在示踪气体测量设备100操作过程中从电气设备50提供给采样单元110。并且油会通过返回管线56回到电气设备50，如果期望的话。油样114留在采样单元一段固定的时间，在此期间执行测量和分析操作。尽管提供了单个的采样单元110，可以提供多个采样单元110以根据需要适应多电气设备组件。可替换地，多个电气设备组件可以连接到单个的采样单元110。
进一步操作中，油样114从电气设备50中取出，通过搅拌器(没有示出)搅拌从而使得溶解气体113(即，示踪气体)被释放到头部空间112。当阀门116在第一位置打开，示踪气体113通过前向通道120被转移到分析模块130，从而执行其分析。
根据所执行的测量操作，返回阀118会设定将示踪气体113从分析模块130返回到采样单元110(例如，采用闭环布置)或者通过阀门118使得示踪气体113从分析模块130被清除到示踪气体测量设备100外(例如，采用开路布置)。其他关于该测量操作的细节将如下参考附图2进行讨论。
根据一个或多个实施例，控制模块150包括微控制器或微处理器，采用电脑软件编程用于当气体113被提供给分析模块130的时候执行分析。控制模块150控制分析模块130和循环泵160的操作。控制模块150可以是任意类型的计算设备，能够执行本发明的多种操作。
循环泵160置于返回路径122和/或前向路径120内，用于控制沿前向和返回路径120和122在电气设备到分析模块130之间流体的流动。本发明并不限于任意特定类型泵设备的使用，并且由此任意适用于这里提出目的的泵设备都可以使用。
附图2为示踪气体测量设备100的分析模块130框图。如图2所示，分析模块130包括分析室131，容纳所有分析模块130的部件。分析室131包括示踪气体单元132，具有输入和输出管线以及用于当期望的时候控制示踪气体113流入示踪气体单元132的阀门133和134。分析室131还包括光声分光计200，包括滤波器选择器135，闸轮136，宽带红外频率源137和反射器138。扬声器140置于分析室131表面，并且与示踪气体单元132连通(用箭头表示)。
根据本发明的实施例，分析模块130还包括第二测量设备170，例如加速度计170，通过安装组件(例如螺栓)直接安装在分析室131的表面131a上，安装组件位于分析模块130的歧管处，或者通过安装在表面上的其他组件(即，印刷电路板(PCB)180)间接安装在分析室131的表面131a。对齐加速度计170使得其轴线探测加速度。
根据一个实施例，加速度计170校直从而其正在检测的轴线与扬声器140拾取信号的轴线相同。根据多个实施例，加速度计170包括与扬声器140的膜的偏转对齐的主轴线，在加速度计170上增加更多的检测轴线使得主要加速度计轴线的放置不那么严苛。
测量操作过程中，光声分光计200执行红外(IR)光声分光。分光计200内部，宽带IR源137通过反射器138沿着示踪气体单元132的方向提供反射红外(IR)光。闸轮136引导反射光通过一系列光学滤波器选择器135的光学滤波器135a。布置每个光学滤波器135a从而使得相应频带内与特定目标示踪气体113(例如，甲烷)相关的IR光通过，从而将射线通过其窗引入示踪气体单元132，其中包含待分析的示踪气体113样品。
示踪气体单元132中的每个目标示踪气体113此后吸收其相应谐振频率的能量，引起目标示踪气体113的分子振动/旋转。然后释放可以引起压力波的所吸收的能量。示踪气体单元132由垂直方向的圆柱形形成，例如，然而但并不限于此，可以相应改变。扬声器140置于分析模块130一侧132a，与位于其一侧132a的示踪气体单元132连通。
气体单元132连接到扬声器140，从而当气体单元132中的示踪气体113收缩和扩张的时候，由此形成的压力波被引向扬声器140。扬声器140检测压力波，并且其幅度用于确定目标示踪气体113的量。
根据一个或多个实施例，加速度计170置于分析腔131一侧131a的位置上。加速度计170的轴线垂直于位于分析室131另一侧131b的扬声器140轴线。
加速度计170能够检测和监控分析模块130外部的外部振动。测量过程中，这些外部振动会干扰示踪气体单元132内所产生的压力波内部振动的测量值。为了避免干扰，本发明的实施例使用加速度计170。加速度计170持续监控和探测外部振动，并将它们转换为电信号，从扬声器140检测的电信号中减去，由此按照期望确定目标气体的实际测量值。这些测量值用于确定电气设备50的健康状况。
另外，与外部振动相关的数据由加速度计170检测到，可用于确定测量操作过程中产生干扰，例如噪声的任意电子器件，并且必要情况下实施电气组件的调整从而消除干扰。本发明并不限于上面提到的测量方法。根据其他实施例的测量方法如图4所示，并且如下进行讨论，同样也可以被实施。加速度计170为1轴型，安装在与扬声器140轴线垂直的位置上，如图2所示并如上所讨论的，为了防止由于扬声器140执行的压力波检测带来的对内部振动的外部干扰。
可替换地，加速度计170并不限于任意特定类型，并且可为2轴或者3轴型，或者任意其他类型的适于这里所提出目的的加速度计。由此，加速度计170并不限于放置在任意沿着分析室131的特定位置。3轴加速度计170能够解算并且算出扬声器140的膜受到的振动。
测量执行后，打开阀门116和118从而在控制模块150的控制下实施冲洗或清洗周期，由此获得新的示踪气体样品(即，示踪气体113)。分析模块130包括入口阀133，用于将其与前向流动通道120隔开，以及出口阀134，用于将其与返回流动通道122隔离。阀门133和134打开从而允许分析模块130中的物质被气体或液体冲出，例如洁净空气或者通过阀门116从“清洗进入”流动通道所接收的清洗流体，流动通过气体单元132，并且按照开路布置方式从“清洗排出”流动通道流出。
冲洗周期后，关闭入口和出口阀门133和134，并且示踪气体单元132会接收新的包含用于分析的示踪气体113的气体样品。
根据本发明多个实施例在分析模块130执行的示踪气体测量方法将参考附图3和4进行讨论。附图3为流程图，说明一个示例性方法300，用于执行本发明的一个实施例。附图4为流程图，说明一个示例性方法400，用于执行本发明的可替换实施例。
如图3所示，方法300的操作305中，在分析室气体单元内从与电气设备连通的样品单元接收示踪气体。
从操作305，过程继续到操作310，其中施加多个IR信号以激励示踪气体并且产生压力波。操作315，使用与气体单元连通的第一测量设备(例如，扬声器)检测压力波的幅度。
从操作315，过程继续到操作320，其中通过沿基本上垂直于第一测量设备轴线的轴线定位的第二测量设备(例如，加速度计)检测由外部振动引起的信号。
操作325处，随后通过从由第一测量设备检测到的内部振动引起的信号中消除(例如，减去)由第二测量设备检测到的外部振动引起的信号来执行的示踪气体测量。
附图4为流程图，说明实施本发明可替换实施例的示例性方法400。如方法400所示，操作405处，分析室示踪气体单元中接收的示踪气体来自于电气设备连通的样品单元。
从操作405，过程继续到操作410，其中来自第一测量设备(即扬声器)和第二测量设备(即，加速度计)的信号在执行测量操作之前被平衡。通过对加速度计信号施加增益，或者通过乘法器对其倍增执行平衡操作，从而当示踪气体单元扰动并且没有被激励的时候，两个信号可以被平衡。因此，当由内部振动引起的信号产生时，仅扬声器对其响应而加速度计对其不响应。然而，当外部振动的情况下，加速度计将读取外部振动并且将其从扬声器接收的信号中消除。可以增加对加速度计信号的数据采集用于进一步评估外部振动的位置。
从操作410，过程继续到操作415，其中红外(IR)信号施加到气体单元内的示踪气体。从操作415，过程继续到操作420，其中气体单元的压力波幅度使用与气体单元连通的第一测量设备(即，扬声器)来检测。
从操作420，过程继续到操作425，其中外部振动引起的信号通过沿着基本上垂直于第一测量设备的膜表面的轴线定位的第二测量设备(即，加速度计)被检测。然后操作430，此后通过从第一测量设备检测到的内部振动引起的信号中消除(即，减去)由第二测量设备检测到的外部振动引起的信号来执行示踪气体测量。
本发明的测量装置可以采用在线测量方式布置，与电气设备例如主变压器和/或油箱变换器一起使用。测量装置还可以实时实施从而确定整个电气系统(例如，变压器系统)的状况。这些故障可以早期被发现，从而将与未计划的停运和电气设备失效相关的成本最小化。
该书面说明书使用实例公开本发明，包括最佳模式，并且还能够使得本领域技术人员实践本发明，包括制造和使用任意设备或系统，并且执行任意合并的多个方法。本发明的可专利范围由权利要求确定，并且包括对本领域技术人员来说可以发生的其他实例，这些其他实例的目的在于如果其具有与权利要求书面语言没有差异的多个结构性元件，或者如果他们包含等同结构元件，与权利要求的书面语言没有实质差异，就落入权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于电气设备的示踪气体测量装置，所述示踪气体测量装置包括：
至少一个采样单元，其(i)能与电气设备连接并且包含头部空间以及(ii)配置成采集来自电气设备的油样；以及
分析模块，其与至少一个采样单元连通，并且包括分析室，所述分析室具有在所述分析室的第一侧的第一测量设备和第二测量设备，所述第二测量设备放置在所述分析室的第二侧沿基本上垂直于第一测量设备膜表面的轴线处；
其中所述分析模块配置用于测量和分析来自油样的示踪气体，所述示踪气体从采样单元内的头部空间接收。
2.根据权利要求1的示踪气体测量装置，还包括：
控制模块，配置用于控制分析模块的操作。
3.根据权利要求2的示踪气体测量装置，还包括：
循环泵，配置用于控制至少一个采样单元和分析模块之间示踪气体的流动，其中所述控制模块还配置为控制循环泵。
4.根据权利要求3的示踪气体测量装置，其中所述分析室还包括：
与所述第一测量设备连通并且接收来自采样单元的示踪气体的示踪气体单元；以及
设备，配置用于在示踪气体单元方向上提供红外光，其中所述示踪气体吸收相应谐振频率的能量，引起示踪气体单元内示踪气体分子中的内部振动，并且其中所述第一测量设备配置成检测由内部振动的压力波引起的幅度。
5.根据权利要求4所述的示踪气体测量装置，其中所述第一测量设备包括单个扬声器，采用激光束测量的薄膜或加速度计，或其他测量设备。
6.根据权利要求5所述的示踪气体测量装置，其中所述第二测量设备置于所述分析室的另一侧，基本上垂直于所述分析室一侧的第一测量设备的位置，并且配置用于连续检测和监测分析室外部的外部振动。
7.根据权利要求6所述的示踪气体测量装置，其中所述第二测量设备包括加速度计。
8.根据权利要求7所述的示踪气体测量装置，其中所述控制模块配置成通过将第二测量设备检测到的信号从由第一测量设备检测到的信号中消除来执行测量操作。
9.根据权利要求8所述的示踪气体测量装置，其中所述控制模块配置为根据第一测量设备检测的信号确定电气设备的健康状况。
10.一种用于在电气设备上执行的示踪气体测量方法，包括：
从与电气设备连通的采样单元接收分析室的气体单元内的示踪气体；
施加红外信号从而激励所述示踪气体，并且产生压力波；
使用与所述气体单元连通的第一测量设备检测来自所述压力波的幅度；并且
通过沿着基本上垂直于所述第一测量设备的膜表面的轴线定位的第二测量设备检测由外部振动引起的信号。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016179693A1 (en) 2015-05-11 2016-11-17 9334-3275 Quebec Inc. Photoacoustic detector
US10365209B1 (en) * 2017-11-15 2019-07-30 Morgan Schaffer Ltd. Apparatus and method for performing dissolved gas analysis on a piece of electrical equipment using resonant photo-acoustic spectroscopy and use thereof
CN109991225A (zh) * 2017-12-30 2019-07-09 光力科技股份有限公司 变压器溶解气分析装置
DE102018131388B4 (de) * 2018-12-07 2020-08-06 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Überwachung von entstehenden gasen in einem isoliermittelhaushalt
EP3907491A1 (en) * 2020-05-07 2021-11-10 Infineon Technologies AG Fluid sensor
DE102021134031A1 (de) * 2021-12-21 2023-06-22 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Zustandsanalyse eines elektrischen betriebsmittels

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100538329C (zh) * 2005-01-03 2009-09-09 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于检测试样中是否存在待检测组分的光声装置和方法
CN101535794A (zh) * 2006-11-06 2009-09-16 矿井安全装置公司 光声气体传感器
US20100005856A1 (en) * 2006-04-07 2010-01-14 Kelman Limited Apparatus for performing dissolved gas analysis
CN101650353A (zh) * 2009-09-01 2010-02-17 福建省福州电业局 色谱高性能全分析在线监测装置的全脱气系统的脱气过程及脱气系统
US20120055232A1 (en) * 2010-09-07 2012-03-08 Honeywell International Inc. Photoacoustic Gas Detector with Integrated Signal Processing
CN102495161A (zh) * 2011-11-11 2012-06-13 河南中分仪器股份有限公司 专用于绝缘油中溶解气体分析的火焰离子化检测器
US20120247183A1 (en) * 2011-04-01 2012-10-04 Honeywell International Inc. Photoacoustic Detector with Acoustic and Vibration Noise Compensation
US20150358728A1 (en) * 2013-02-25 2015-12-10 Max Sound Corporation Active noise cancellation method for aircraft

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008002903A2 (en) * 2006-06-26 2008-01-03 University Of South Carolina Data validation and classification in optical analysis systems

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100538329C (zh) * 2005-01-03 2009-09-09 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于检测试样中是否存在待检测组分的光声装置和方法
US20100005856A1 (en) * 2006-04-07 2010-01-14 Kelman Limited Apparatus for performing dissolved gas analysis
CN101535794A (zh) * 2006-11-06 2009-09-16 矿井安全装置公司 光声气体传感器
CN101650353A (zh) * 2009-09-01 2010-02-17 福建省福州电业局 色谱高性能全分析在线监测装置的全脱气系统的脱气过程及脱气系统
US20120055232A1 (en) * 2010-09-07 2012-03-08 Honeywell International Inc. Photoacoustic Gas Detector with Integrated Signal Processing
US20120247183A1 (en) * 2011-04-01 2012-10-04 Honeywell International Inc. Photoacoustic Detector with Acoustic and Vibration Noise Compensation
CN102495161A (zh) * 2011-11-11 2012-06-13 河南中分仪器股份有限公司 专用于绝缘油中溶解气体分析的火焰离子化检测器
US20150358728A1 (en) * 2013-02-25 2015-12-10 Max Sound Corporation Active noise cancellation method for aircraft

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