CN110095432A - 一种绝缘油中金属颗粒的无损检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种绝缘油中金属颗粒的无损检测装置及方法，包括太赫兹波产生部件、样品测试部件和配套计算机，方法包括建立数据库、样品测试以及计算扣除计算后，得到积分值，判断金属颗粒是否存在，利用太赫兹辐射照射金属颗粒时和照射绝缘油时透射率有较大差异的原理，在不需要添加化学药剂的前提下检测出绝缘油中金属颗粒含量。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，相比于现有技术中，电力变压器绝缘油检测采用等离子体反射光谱法，此方法操作步骤简单，对设备进行测试前调节精度要求低，且测试样品能够回收利用。
Description
技术领域
本申请属于绝缘油质量检测技术领域，尤其涉及一种绝缘油中金属颗粒的无损检测装置及方法。
背景技术
金属颗粒是绝缘油中油质监测的重要指标之一。电力变压器在制造、运输、现场加注、运行和维修等环节中不可避免得会使绝缘油中出现一定量的金属颗粒。绝缘油中存在的金属颗粒是引发电力变压器事故的重要因素之一。因此，为了保证电力变压器的稳定运行，需要定期对电力变压器绝缘油中的金属颗粒进行检测。现有技术中，电力变压器绝缘油检测采用等离子体反射光谱法，此方法操作步骤繁琐，对设备进行测试前调节精度要求高，且测试样品不能回收利用。
发明内容
本申请提供了一种绝缘油中金属颗粒的无损检测装置及方法，以解决现有技术中电力变压器绝缘油检测采用等离子体反射光谱法，此方法操作步骤繁琐，对设备进行测试前调节精度要求高，且测试样品不能回收利用的技术问题。
一种绝缘油中金属颗粒无损检测装置，所述绝缘油中金属颗粒无损检测装置包括太赫兹波产生部件、样品测试部件和配套计算机；
所述太赫兹波产生部件通过所述样品测试部件与所述配套计算机相连接；
所述样品测试部件通过所述配套计算机与所述太赫兹波产生部件相连接；
所述太赫兹波产生部件包括太赫兹波产生箱体、太赫兹波源和斩波器；
所述样品测试部件包括样品测试箱体、光孔板、反射太赫兹波探测器、样品台、透射太赫兹波吸收器和样品瓶；
所述太赫兹波产生箱体靠近所述样品测试箱体的侧面上设有第一孔隙；
所述样品测试箱体靠近所述太赫兹波产生箱体的侧面上设于第二孔隙；
所述太赫兹波源和所述斩波器设置在所述太赫兹波产生箱体的内部；
所述斩波器有间隔设置在所述太赫兹波源靠近所述样品测试部件的方向上；
所述太赫兹波源产生太赫兹波通过所述斩波器穿过第一孔隙；
所述光孔板、反射太赫兹波探测器、样品台、透射太赫兹波吸收器和样品瓶设置在所述样品测试箱体的内部；
所述样品瓶设置在所述样品台上；
所述第一孔隙传播太赫兹波穿过所述第二孔隙、所述光孔板进入所述样品瓶；
所述反射太赫兹波探测器设置在所述样品瓶靠近所述光孔板一侧；
所述透射太赫兹波吸收器设置在所述样品瓶远离所述光孔板一侧；
所述反射太赫兹波探测器和所述透射太赫兹波吸收器分别与所述配套计算机相连接。
进一步地，所述样品测试部件还包括二维扫描移动平台、除湿器和湿度测试仪；
所述二维扫描移动平台与所述样品台相连接且设置垂直所述光孔板所在太赫兹光路的方向上；
所述除湿器和所述湿度测试仪有间隔设置在所述样品测试箱体的底部。
进一步地，所述除湿器设置在所述二维扫描移动平台靠近所述第二孔隙的一侧；
所述湿度测试仪设置在所述二维扫描移动平台远离所述第二孔隙的一侧。
进一步地，所述太赫兹波源采用返波管。
一种绝缘油中金属颗粒无损检测方法，所述绝缘油中金属颗粒无损检测方法包括以下步骤：
建立数据库：将测试样品对应种类且不含金属颗粒时的绝缘油放入样品瓶中，将样品瓶放入样品台上；启动太赫兹波产生部件、样品测试部件和配套计算机，对样品瓶的某一测量点进行太赫兹波激发；获取样品测试部件中反射太赫兹波探测器得到的反射太赫兹波振幅；同理得到不同测量点下对应的反射太赫兹波振幅，得到不同测量点位置与反射太赫兹波振幅的振幅谱；同理得到其他测量测试样品对应种类且不含金属颗粒时绝缘油的反射太赫兹波振幅谱，建立数据库；
样品测试：利用样品绝缘油对样品瓶进行润洗后将待测绝缘油装入样品瓶中；启动太赫兹波产生部件、样品测试部件和配套计算机，对样品瓶的某一测量点进行太赫兹波激发；获取样品测试部件中反射太赫兹波探测器得到的反射太赫兹波振幅；同理得到不同测量点下对应的反射太赫兹波振幅，得到不同测量点位置与反射太赫兹波振幅的振幅谱值；
计算扣除计算后，得到积分值，判断金属颗粒是否存在：通过计算将样品绝缘油反射太赫兹振幅谱扣除，测量样品对应种类绝缘油中不含金属颗粒时反射太赫兹振幅谱，得到由样品绝缘油中因金属颗粒反射太赫兹振幅谱；对计算得到的样品绝缘油中因金属颗粒反射太赫兹振幅谱，进行积分，通过得到的积分值判断样品绝缘油中是否含有金属颗粒。
进一步地，所述建立数据库：还包括获取已知金属颗粒含量下测试样品对应种类的绝缘油放入样品瓶中，将样品瓶放入样品台上；启动太赫兹波产生部件、样品测试部件和配套计算机，对样品瓶的某一测量点进行太赫兹波激发；获取样品测试部件中反射太赫兹波探测器得到的反射太赫兹波振幅；同理得到不同测量点下对应的反射太赫兹波振幅，得到不同测量点位置与反射太赫兹波振幅的振幅谱；同理得到其他已知金属颗粒含量下测试样品对应种类的绝缘油的反射太赫兹波振幅谱，并得到积分值，建立数据库；
所述计算扣除计算后，得到积分值，判断金属颗粒是否存在：对计算得到的样品绝缘油中因金属颗粒反射太赫兹振幅谱，进行积分，通过得到的积分值与不同已知金属颗粒含量下测试样品对应种类的绝缘油的反射太赫兹波振幅谱得到的积分值进行对比，得到测量样品绝缘油的金属含量与已知金属含量关系。
本申请的有益效果是：
由以上技术方案可知，本申请提供了一种绝缘油中金属颗粒的无损检测装置及方法，包括太赫兹波产生部件、样品测试部件和配套计算机，方法包括建立数据库、样品测试以及计算扣除计算后，得到积分值，判断金属颗粒是否存在，利用太赫兹辐射照射金属颗粒时和照射绝缘油时透射率有较大差异的原理，在不需要添加化学药剂的前提下检测出绝缘油中金属颗粒含量。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，相比于现有技术中，电力变压器绝缘油检测采用等离子体反射光谱法，此方法操作步骤简单，对设备进行测试前调节精度要求低，且测试样品能够回收利用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一种绝缘油中金属颗粒无损检测装置的结构示意图；
图2为本申请一种绝缘油中金属颗粒无损检测方法的原理示意图；
图3为本申请一种绝缘油中金属颗粒无损检测方法的流程示意图；
图4为本申请另一种绝缘油中金属颗粒无损检测方法的流程示意图。
其中，1-太赫兹波产生部件，2-样品测试部件，3-配套计算机，4-太赫兹波产生箱体，5-样品测试箱体，6-第一孔隙，7-第二孔隙，8-太赫兹波源，9-斩波器，10-光孔板，11-反射太赫兹波探测器，12-样品台，13-透射太赫兹波吸收器，14-样品瓶，15-二维扫描移动平台，16-除湿器，17-湿度测试仪。
具体实施方式
这里将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。
参见图1为本申请一种绝缘油中金属颗粒无损检测装置的结构示意图；图2为本申请一种绝缘油中金属颗粒无损检测方法的原理示意图；图3为本申请一种绝缘油中金属颗粒无损检测方法的流程示意图；图4为本申请另一种绝缘油中金属颗粒无损检测方法的流程示意图。
现有技术中，电力变压器绝缘油检测采用等离子体反射光谱法，此方法操作步骤繁琐，对设备进行测试前调节精度要求高，且测试样品不能回收利用。
一种绝缘油中金属颗粒无损检测装置，所述绝缘油中金属颗粒无损检测装置包括太赫兹波产生部件1、样品测试部件2和配套计算机3；
所述太赫兹波产生部件1通过所述样品测试部件2与所述配套计算机3相连接；
所述样品测试部件2通过所述配套计算机3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4、太赫兹波源8和斩波器9；
所述样品测试部件2包括样品测试箱体5、光孔板10、反射太赫兹波探测器11、样品台12、透射太赫兹波吸收器13和样品瓶14；
所述太赫兹波产生箱体4靠近所述样品测试箱体5的侧面上设有第一孔隙6；
所述样品测试箱体5靠近所述太赫兹波产生箱体4的侧面上设于第二孔隙7；
所述太赫兹波源8和所述斩波器9设置在所述太赫兹波产生箱体4的内部；
所述斩波器9有间隔设置在所述太赫兹波源8靠近所述样品测试部件2的方向上；
所述太赫兹波源8产生太赫兹波通过所述斩波器9穿过第一孔隙6；
所述光孔板10、反射太赫兹波探测器11、样品台12、透射太赫兹波吸收器13和样品瓶14设置在所述样品测试箱体5的内部；
所述样品瓶14设置在所述样品台12上；
所述第一孔隙6传播太赫兹波穿过所述第二孔隙7、所述光孔板10进入所述样品瓶14；
所述反射太赫兹波探测器11设置在所述样品瓶14靠近所述光孔板10一侧；
所述透射太赫兹波吸收器13设置在所述样品瓶14远离所述光孔板10一侧；
所述反射太赫兹波探测器11和所述透射太赫兹波吸收器13分别与所述配套计算机3相连接。
一种绝缘油中金属颗粒无损检测方法，所述绝缘油中金属颗粒无损检测方法包括以下步骤：
建立数据库：将测试样品对应种类且不含金属颗粒时的绝缘油放入样品瓶14中，将样品瓶14放入样品台12上；启动太赫兹波产生部件1、样品测试部件2和配套计算机3，对样品瓶14的某一测量点进行太赫兹波激发；获取样品测试部件2中反射太赫兹波探测器11得到的反射太赫兹波振幅；同理得到不同测量点下对应的反射太赫兹波振幅，得到不同测量点位置与反射太赫兹波振幅的振幅谱；同理得到其他测量测试样品对应种类且不含金属颗粒时绝缘油的反射太赫兹波振幅谱，建立数据库；
样品测试：利用样品绝缘油对样品瓶14进行润洗后将待测绝缘油装入样品瓶14中；启动太赫兹波产生部件1、样品测试部件2和配套计算机3，对样品瓶14的某一测量点进行太赫兹波激发；获取样品测试部件2中反射太赫兹波探测器11得到的反射太赫兹波振幅；同理得到不同测量点下对应的反射太赫兹波振幅，得到不同测量点位置与反射太赫兹波振幅的振幅谱值；
计算扣除计算后，得到积分值，判断金属颗粒是否存在：通过计算将样品绝缘油反射太赫兹振幅谱扣除，测量样品对应种类绝缘油中不含金属颗粒时反射太赫兹振幅谱，得到由样品绝缘油中因金属颗粒反射太赫兹振幅谱；对计算得到的样品绝缘油中因金属颗粒反射太赫兹振幅谱，进行积分，通过得到的积分值判断样品绝缘油中是否含有金属颗粒。
太赫兹波是指频率在0.1～10THz(1THz＝1012Hz)之间的电磁波。该波段位于毫米波和红外之间，是宏观电子学向微观光子学过渡的重要区域。太赫兹时域光谱技术是其中运用较广的一种技术，广泛应用于材料检测、非破坏性测试、安全扫描和医疗领域。太赫兹波照射绝缘油和金属颗粒时透射率有较大差异，照射绝缘油时透射效率接近100％，几乎不反射，照射金属颗粒时太赫兹波被全部反射，透射效率几乎为0。
具体地，本申请采用的是记录反射太赫兹波振幅的原理。太赫兹波照射绝缘油样品时，一部分太赫兹波会透过样品形成透射太赫兹波，一部分太赫兹波会发生反射，形成反射太赫兹波。当绝缘油中不存在金属颗粒时，照射到绝缘油中太赫兹波几乎全部透射，只有很少的一部分发生反射；当绝缘油中存在金属颗粒时，照射到金属颗粒上的太赫兹波全部反射，照射到绝缘油中太赫兹波几乎全部透射，只有很少一部分发生反射，在反射太赫兹波中剔除由绝缘油引起的反射太赫兹波剩下的就是绝缘油中金属颗粒导致的反射太赫兹波，提取最终的太赫兹波的振幅，就可以判断绝缘油样品中某一点是否有金属颗粒，有金属颗粒就有振幅，没有就没有振幅。
太赫兹辐射的功率要达到一定的强度，功率越高，反射的太赫兹波越强，对应的振幅越大，区分度越高，因此太赫兹功率选择时选用大功率的太赫兹反射源。
斩波器9用于对太赫兹波源8产生的太赫兹波进行调制，传播的太赫兹波通过第一孔隙6进入第二孔隙7，并经过光孔板10进入样品瓶14中，从而实现对样品瓶14某一测量点进行太赫兹波激发。经过样品瓶10的太赫兹波，其中反射太赫兹波被反射太赫兹波探测器11接收，透射太赫兹波被透射太赫兹波吸收器13吸收。反射太赫兹波探测器11接收反射太赫兹波后提取反射太赫兹波的振幅，对于样品瓶14不同测量点进行测量，就得到不同测量点位置与反射太赫兹波振幅的振幅谱。不同测量点位置与反射太赫兹波振幅的振幅谱数据传输至配套计算机3中，随后配套计算机3根据内部存储的数据库进行数据处理，扣除与样品绝缘油同种类中不含有金属颗粒存在时测量的振幅谱，得到积分值，从而判断样品绝缘油中是否含有金属颗粒。通过配套计算机3还用于对与其连接的太赫兹波源8的发生太赫兹波进行控制。
由以上技术方案可知，本申请提供一种绝缘油中金属颗粒的无损检测装置及方法，包括太赫兹波产生部件1、样品测试部件2和配套计算机3，方法包括建立数据库、样品测试以及计算扣除计算后，得到积分值，判断金属颗粒是否存在，利用太赫兹辐射照射金属颗粒时和照射绝缘油时透射率有较大差异的原理，在不需要添加化学药剂的前提下检测出绝缘油中金属颗粒含量。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，相比于现有技术中，电力变压器绝缘油检测采用等离子体反射光谱法，此方法操作步骤简单，对设备进行测试前调节精度要求低，且测试样品能够回收利用。
进一步地，所述样品测试部件2还包括二维扫描移动平台15、除湿器16和湿度测试仪17；
所述二维扫描移动平台15与所述样品台12相连接且设置垂直所述光孔板10所在太赫兹光路的方向上；
所述除湿器16和所述湿度测试仪17有间隔设置在所述样品测试箱体5的底部。
具体地，采用二维扫描移动平台15控制样品台12的位置，从而实现对样品瓶14不同测量点进行太赫兹波激发。并且调节反射太赫兹波探测器11与样品台18的相对位置，以提高检测准确度。
除湿器16和湿度测试仪17的配合使用能使样品测试部件2内保持一个恒定的湿度，保证样品测试部件2内空气中无水分干扰。
进一步地，所述除湿器16设置在所述二维扫描移动平台15靠近所述第二孔隙7的一侧；
所述湿度测试仪17设置在所述二维扫描移动平台15远离所述第二孔隙7的一侧。
进一步地，所述太赫兹波源8采用返波管。
具体地，返波管作为太赫兹波源8具有体积小、结构紧凑、功率较大和调频范围大等优点。
进一步地，所述建立数据库：还包括获取已知金属颗粒含量下测试样品对应种类的绝缘油放入样品瓶14中，将样品瓶14放入样品台12上；启动太赫兹波产生部件1、样品测试部件2和配套计算机3，对样品瓶14的某一测量点进行太赫兹波激发；获取样品测试部件2中反射太赫兹波探测器11得到的反射太赫兹波振幅；同理得到不同测量点下对应的反射太赫兹波振幅，得到不同测量点位置与反射太赫兹波振幅的振幅谱；同理得到其他已知金属颗粒含量下测试样品对应种类的绝缘油的反射太赫兹波振幅谱，并得到积分值，建立数据库；
所述计算扣除计算后，得到积分值，判断金属颗粒是否存在：对计算得到的样品绝缘油中因金属颗粒反射太赫兹振幅谱，进行积分，通过得到的积分值与不同已知金属颗粒含量下测试样品对应种类的绝缘油的反射太赫兹波振幅谱得到的积分值进行对比，得到测量样品绝缘油的金属含量与已知金属含量关系。
具体地，设定数据库中包含，不同已知金属颗粒含量下测试样品对应种类的绝缘油的反射太赫兹波振幅谱，并得到积分值。从而，在对样品绝缘油进行检测时，可根据测量的样品绝缘油中因金属颗粒反射太赫兹振幅谱得到积分值与不同已知金属颗粒含量下测试样品对应种类的绝缘油的反射太赫兹波振幅谱得到的积分值进行对比，得到测量样品绝缘油的金属含量与已知金属含量关系，是大于、小于或者等于对应种类绝缘油的已知金属颗粒含量，进而使得绝缘油中金属颗粒的无损检测更加精准。
由以上技术方案可知，本申请提供一种绝缘油中金属颗粒的无损检测装置及方法，包括太赫兹波产生部件1、样品测试部件2和配套计算机3，方法包括建立数据库、样品测试以及计算扣除计算后，得到积分值，判断金属颗粒是否存在，利用太赫兹辐射照射金属颗粒时和照射绝缘油时透射率有较大差异的原理，在不需要添加化学药剂的前提下检测出绝缘油中金属颗粒含量。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，相比于现有技术中，电力变压器绝缘油检测采用等离子体反射光谱法，此方法操作步骤简单，对设备进行测试前调节精度要求低，且测试样品能够回收利用。
Claims (6)
1.一种绝缘油中金属颗粒无损检测装置，其特征在于，所述绝缘油中金属颗粒无损检测装置包括太赫兹波产生部件(1)、样品测试部件(2)和配套计算机(3)；
所述太赫兹波产生部件(1)通过所述样品测试部件(2)与所述配套计算机(3)相连接；
所述样品测试部件(2)通过所述配套计算机(3)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(4)、太赫兹波源(8)和斩波器(9)；
所述样品测试部件(2)包括样品测试箱体(5)、光孔板(10)、反射太赫兹波探测器(11)、样品台(12)、透射太赫兹波吸收器(13)和样品瓶(14)；
所述太赫兹波产生箱体(4)靠近所述样品测试箱体(5)的侧面上设有第一孔隙(6)；
所述样品测试箱体(5)靠近所述太赫兹波产生箱体(4)的侧面上设于第二孔隙(7)；
所述太赫兹波源(8)和所述斩波器(9)设置在所述太赫兹波产生箱体(4)的内部；
所述斩波器(9)有间隔设置在所述太赫兹波源(8)靠近所述样品测试部件(2)的方向上；
所述太赫兹波源(8)产生太赫兹波通过所述斩波器(9)穿过第一孔隙(6)；
所述光孔板(10)、反射太赫兹波探测器(11)、样品台(12)、透射太赫兹波吸收器(13)和样品瓶(14)设置在所述样品测试箱体(5)的内部；
所述样品瓶(14)设置在所述样品台(12)上；
所述第一孔隙(6)传播太赫兹波穿过所述第二孔隙(7)、所述光孔板(10)进入所述样品瓶(14)；
所述反射太赫兹波探测器(11)设置在所述样品瓶(14)靠近所述光孔板(10)一侧；
所述透射太赫兹波吸收器(13)设置在所述样品瓶(14)远离所述光孔板(10)一侧；
所述反射太赫兹波探测器(11)和所述透射太赫兹波吸收器(13)分别与所述配套计算机(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的绝缘油中金属颗粒无损检测装置，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(15)、除湿器(16)和湿度测试仪(17)；
所述二维扫描移动平台(15)与所述样品台(12)相连接且设置垂直所述光孔板(10)所在太赫兹光路的方向上；
所述除湿器(16)和所述湿度测试仪(17)有间隔设置在所述样品测试箱体(5)的底部。
3.根据权利要求2所述的绝缘油中金属颗粒无损检测装置，其特征在于，所述除湿器(16)设置在所述二维扫描移动平台(15)靠近所述第二孔隙(7)的一侧；
所述湿度测试仪(17)设置在所述二维扫描移动平台(15)远离所述第二孔隙(7)的一侧。
4.根据权利要求1所述的绝缘油中金属颗粒无损检测装置，其特征在于，所述太赫兹波源(8)采用返波管。
5.一种绝缘油中金属颗粒无损检测方法，其特征在于，所述绝缘油中金属颗粒无损检测方法包括以下步骤：
建立数据库：将测试样品对应种类且不含金属颗粒时的绝缘油放入样品瓶(14)中，将样品瓶(14)放入样品台(12)上；启动太赫兹波产生部件(1)、样品测试部件(2)和配套计算机(3)，对样品瓶(14)的某一测量点进行太赫兹波激发；获取样品测试部件(2)中反射太赫兹波探测器(11)得到的反射太赫兹波振幅；同理得到不同测量点下对应的反射太赫兹波振幅，得到不同测量点位置与反射太赫兹波振幅的振幅谱；同理得到其他测量测试样品对应种类且不含金属颗粒时绝缘油的反射太赫兹波振幅谱，建立数据库；
样品测试：利用样品绝缘油对样品瓶(14)进行润洗后将待测绝缘油装入样品瓶(14)中；启动太赫兹波产生部件(1)、样品测试部件(2)和配套计算机(3)，对样品瓶(14)的某一测量点进行太赫兹波激发；获取样品测试部件(2)中反射太赫兹波探测器(11)得到的反射太赫兹波振幅；同理得到不同测量点下对应的反射太赫兹波振幅，得到不同测量点位置与反射太赫兹波振幅的振幅谱值；
计算扣除计算后，得到积分值，判断金属颗粒是否存在：通过计算将样品绝缘油反射太赫兹振幅谱扣除，测量样品对应种类绝缘油中不含金属颗粒时反射太赫兹振幅谱，得到由样品绝缘油中因金属颗粒反射太赫兹振幅谱；对计算得到的样品绝缘油中因金属颗粒反射太赫兹振幅谱，进行积分，通过得到的积分值判断样品绝缘油中是否含有金属颗粒。
6.根据权利要求5所述的绝缘油中金属颗粒无损检测方法，其特征在于，所述建立数据库：还包括获取已知金属颗粒含量下测试样品对应种类的绝缘油放入样品瓶(14)中，将样品瓶(14)放入样品台(12)上；启动太赫兹波产生部件(1)、样品测试部件(2)和配套计算机(3)，对样品瓶(14)的某一测量点进行太赫兹波激发；获取样品测试部件(2)中反射太赫兹波探测器(11)得到的反射太赫兹波振幅；同理得到不同测量点下对应的反射太赫兹波振幅，得到不同测量点位置与反射太赫兹波振幅的振幅谱；同理得到其他已知金属颗粒含量下测试样品对应种类的绝缘油的反射太赫兹波振幅谱，并得到积分值，建立数据库；
所述计算扣除计算后，得到积分值，判断金属颗粒是否存在：对计算得到的样品绝缘油中因金属颗粒反射太赫兹振幅谱，进行积分，通过得到的积分值与不同已知金属颗粒含量下测试样品对应种类的绝缘油的反射太赫兹波振幅谱得到的积分值进行对比，得到测量样品绝缘油的金属含量与已知金属含量关系。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009070667A1 (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Shell Oil Company | Methods of identifying fluids using terahertz irradiation |
| CN103348235A (zh) * | 2011-02-10 | 2013-10-09 | 株式会社日立高新技术 | 异物检测装置和异物检测方法 |
| CN103575693A (zh) * | 2012-08-01 | 2014-02-12 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 变压器油中水含量的检测系统 |
| CN105784634A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-07-20 | 电子科技大学 | 垂直入射同时测透射和反射的太赫兹时域光谱仪 |
| KR101740020B1 (ko) * | 2015-11-30 | 2017-05-26 | 목원대학교 산학협력단 | 테라헤르츠파를 이용한 절연유 열화도 측정 시스템 |
| CN109580443A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-05 | 上海理工大学 | 采用太赫兹技术检测物质中金属颗粒含量的方法 |
-
2019
- 2019-06-03 CN CN201910477405.7A patent/CN110095432A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009070667A1 (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Shell Oil Company | Methods of identifying fluids using terahertz irradiation |
| CN103348235A (zh) * | 2011-02-10 | 2013-10-09 | 株式会社日立高新技术 | 异物检测装置和异物检测方法 |
| CN103575693A (zh) * | 2012-08-01 | 2014-02-12 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 变压器油中水含量的检测系统 |
| KR101740020B1 (ko) * | 2015-11-30 | 2017-05-26 | 목원대학교 산학협력단 | 테라헤르츠파를 이용한 절연유 열화도 측정 시스템 |
| CN105784634A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-07-20 | 电子科技大学 | 垂直入射同时测透射和反射的太赫兹时域光谱仪 |
| CN109580443A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-05 | 上海理工大学 | 采用太赫兹技术检测物质中金属颗粒含量的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| MENG LI 等: "A Novel Approach to Investigate the Deterioration of Insulation of Oils in Power Transformers with Terahertz Time-Domain Spectroscopy", 《IEEE TRANSACTIONS ON DIELECTRICS AND ELECTRICAL INSULATION》 * |
| 刘荣海 等: "太赫兹技术在电力设备检测中的应用", 《云南电力技术》 * |
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