CN111175232B - 一种检测变压器油中溶解气体的光声光谱装置 - Google Patents

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Abstract

一种检测变压器油中溶解气体的光声光谱装置，具有多个彼此独立的并行的油气循环回路，多个油气循环回路共用一套光学检测系统。每个油气循环回路由油气分离系统、气路管道系统及废物处理与排放系统组成，油气分离系统分别与气路管道系统及废物处理与排放系统连接，多个油气循环回路的气路管道系统连接一套多腔室并行检测光声光谱系统的输入端，多腔室并行检测光声光谱系统的输出端分别与信号控制与处理系统、数据采集与通信系统连接。本发明能够同时进行多台变压器的油中溶解气体的油气分离，确保多台变压器同时检测的时效性，避免不同变压器之间因变压器油中溶解气体浓度的差异，以及不同变压器之间油路的误连通、油样的误融合对检测结果的干扰。

Description

一种检测变压器油中溶解气体的光声光谱装置
技术领域
本发明涉及一种气体光声光谱检测装置。
背景技术
变压器油中溶解气体分析是一种通过检测变压器绝缘油介质中溶解物质的成分及其浓度变化，以实现变压器绝缘故障早期预警的重要手段。相对其他气体检测技术，光声光谱技术具有长期稳定性好、灵敏度高；不消耗气样；单次检测时间短，便于现场检测；能够实现多组分气体检测；系统结构简单、综合成本低等优点。因此，在变压器绝缘故障早期在线监测与预警方面具有绝对优势。然而，传统的变压器油中溶解气体光声光谱在线检测装置每次只能检测一个油样，当需要处理多个油样时，只能按照时序逐个油样分别进行，依次进行注油、脱气、检测的过程，属于串联操作流程，需要花费较长的时间，并且不同油样操作流程的差异，对故障气体的交叉干扰问题，导致对故障气体生长率的误判。此外，由于油气循环回路中油管内壁附着的前一次待测油样会与正在准备检测的油样进行融合，导致正在准备检测的油样被污染，对正在检测的油中溶解气体浓度产生干扰，进而造成误判。
对于采用光声光谱装置进行变压器油中溶解气体检测的技术开发，专利201720141644.1公开了一种基于光声光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测装置，该装置可以在一个采样周期内一次性完成8种特征气体的检测，然而，该装置每个采样周期内只能检测一个油样，当需要同时检测多个油样时，需要花费很多时间逐个进行检测，且存在油样间的交叉干扰问题，而且该装置只有在线检测模式，无法满足在线模式和离线模式灵活切换的需求。专利20191000515.3公开了一种采用单光声池测量多组分气体的激光光声光谱检测装置，该装置实现了单个光声池同时测量多种故障气体组分，但是，依然未解决当需要同时检测多个油样时，需要花费很多时间进行检测，且存在油样间的交叉干扰问题。专利201910625756.X则通过采用一种基于全光网络的多点多气体光声光谱检测系统，通过对光源的波分复用，解决了专利20191000515.3光源方案的弊端，但是也仍然未解决当需要同时检测多个油样时，需要花费很多时间进行检测，且存在油样间的交叉干扰问题。除了油样融合、气样交叉干扰、多个油样进行检测时所需时间较长等问题外，现有的发明专利都只能实现油中溶解气体的在线检测，无法根据工况需要，进行在线检测和离线检测方式的灵活切换。
发明内容
本发明旨在解决现有变压器油中溶解气体光声光谱系统单次只能检测一个油样，或者当需要处理多个油样时，存在油样交叉干扰问题的不足，提供一种具有多路并行连续检测功能的检测变压器油中溶解气体光声光谱装置。本发明通过采用具有多腔室光声池的光声光谱系统进行并行式检测，不仅能同时独立检测多个油样，而且能够实现油样的在线检测与离线检测灵活切换。此外，本发明为不同的使用工况分别设计了三种不同的光源系统，在每一个检测变压器油中溶解气体的光声光谱装置中，根据实际需求从三种光源系统中选择最合适的进行配置，可提高系统的经济性和可靠性，实现变压器油中溶解气体成分及其浓度快速检测的目的。
本发明检测变压器油中溶解气体光声光谱装置具有多个彼此独立的并行的油气循环回路，多个油气循环回路共用一套光学检测系统。
所述的光学检测系统包括多腔室并行检测光声光谱系统、信号控制与处理系统和数据采集与通信系统。
每个油气循环回路由油气分离系统、气路管道系统及废物处理与排放系统组成，油气分离系统分别与气路管道系统及废物处理与排放系统连接，多个油气循环回路的气路管道系统连接一套多腔室并行检测光声光谱系统的输入端，多腔室并行检测光声光谱系统的输出端分别与信号控制与处理系统、数据采集与通信系统连接。
油气分离系统从油浸式变压器获取多个油样。每个油样经过油气分离器的脱气处理，获得油样分离的气样。油气分离过程中产生的废气、废渣等物质经过废物处理与排放系统进行无毒无害处理后妥善排放。与此同时，油样分离得到的气样经气路管道系统进入多腔室并行检测光声光谱系统中。信号控制与处理系统控制多腔室并行检测光声光谱系统的进气阀的开闭。多腔室并行检测光声光谱系统获得的光声效应信号数据由与其连接的数据采集与通信系统采集、分析、存储。
所述的油气分离系统利用油气分离方法将溶解的气体从变压器油中脱离出来，在进行油气分离操作时，多路油气循环回路中多个油气独立分离系统的各个通道互不干扰，实现在线式检测和离线式检测切换操作。
废物处理与排放系统用于变压器油光声光谱系统气体检测过程中产生的废气、废渣等物质的无毒无害处理与排放。
多腔室并行检测光声光谱系统具有多个光声池腔室，光声池腔室对每个油气分离系统分离得到的气样进行定性与定量分析，在进行气体检测过程时，多个光声池腔室之间互不干扰。
所述的多腔室并行检测光声光谱系统包括光源系统和多腔室集成光声系统。
所述的光源系统可以为单个宽谱红外光源、多个激光器集成光源或多种光源分立。
所述的多腔室集成光声系统由多腔室集成光声池模块、光声池腔室、限位阀信号发生器、微音器、光声池腔室进气流量计、光声池腔室进气电磁阀和排气电磁阀组成。多腔室集成光声池模块由金属制作，具有圆柱形结构。多个光声池腔室围绕多腔室集成光声池模块的中心轴呈圆周均布。与光声池腔室数量相等的光声池腔室限位阀信号接收器安装在多腔室集成光声池模块外圆周、每个光声池腔室的对应位置处，用来接收光源系统中限位阀信号发生器发送的定位信号。每个光声池腔室内置一个微音器，用来拾取光声池内的声信号，并将声信号转换为电信号。每个光声池腔室的进气通道上串接联有光声池腔室进气流量计和光声池腔室进气电磁阀，排气通道上串接联有排气电磁阀。
采用单个宽谱红外光源的多腔室并行检测光声光谱系统中，光源系统由1个宽谱红外光源、1个扩束器，1个限位阀信号发生器、1个滤光片盘、N个滤光片、1台步进电机，以及1个斩波器组成。宽谱红外光源的出光口的口径与扩束器光束接收端口的口径相等，且宽谱红外光源的出光口和扩束器的接收端口平行、同轴。扩束器的光束输出端口的直径与圆形滤光片盘的直径相等，扩束器的光束输出端口与圆形滤光片盘平行、同轴。扩束器的光束输出端口发射的平行光束经滤光片盘上的N个滤光片进行滤波处理，获得N种不同中心波段的红外光。滤光片的数量与被测气体种类的数量相等。N个滤光片以滤光片盘圆心为中心呈圆周均布。步进电机通过信号传输线缆对滤光片盘进行启停控制，限位阀信号发生器安装在滤光片盘上与第一滤光片对应的位置。斩波器放置在滤光片盘和多腔室集成光声池模块之间，斩波器、滤光片盘和多腔室集成光声池模块均为圆柱体，斩波器、滤光片盘和多腔室集成光声池模块的直径均相等，斩波器的高和滤光片盘的高均比多腔室集成光声池模块的高小很多，并且斩波器与滤光片盘、多腔室集成光声池模块三者平行、同轴布置。
采用单个宽谱红外光源的多腔室并行检测光声光谱系统中，多腔室集成光声系统由N个光声池腔室限位阀信号接收器、N路光声池腔室进气流量计、N个光声池腔室进气电磁阀、N个光声池腔室、N个光声池腔室内置微音器、N路常闭光声池腔室排气电磁阀、1个多腔室集成光声池模块、1台上位机，以及信号传输线缆组成。光声池腔室限位阀信号接收器、光声池腔室进气流量计、光声池腔室进气电磁阀、光声池腔室、微音器，以及常闭光声池腔室排气电磁阀的数量相等，且与被测气体的种类数量相等。N个光声池腔室以多腔室集成光声池模块的中心轴为中心呈圆周均布。光声池腔室为与圆柱形多腔室集成光声池模块等高的空心圆柱体。工作过程中，N个光声池腔室独立工作，互不影响。N个光声池腔室限位阀信号接收器安装在多腔室集成光声池模块外圆周、每个光声池腔室的对应位置处，用来接收光源系统中限位阀信号发生器发送的定位信号。每个光声池腔室内置一个微音器，用来拾取光声池内的声信号，并将声信号转换为电信号。每个光声池腔室的进气通道上串接联有光声池腔室进气流量计和光声池腔室进气电磁阀，排气通道上串接联有排气电磁阀。所有的光声池腔室进气流量计和光声池腔室进气电磁阀都通过信号传输线缆与信号控制与处理系统进行控制信号通信，微音器产生的光声信号通过信号传输线缆被数据采集与通信系统进行实时采集，信号控制与处理系统和数据采集与通信系统通过信号传输线缆与上位机进行信号通信。
其中，2≤N≤800，N取整数。
采用多个激光器集成光源的多腔室并行检测光声光谱系统中，光源系统由N个激光器控制器、N个激光器、1个激光器集成支架、1台步进电机，以及1个限位阀信号发生器组成。每一个激光器都由一个激光器控制器控制，以保证激光器输出光束的稳定性。N个不同中心波段的激光器以激光器集成支架的圆心为中心呈圆周均布，嵌入并固定在激光器集成支架上。激光器的数量与被测气体的种类数量相等。激光器集成支架放置在多腔室集成光声池模块的前面，激光器集成支架为金属制成的圆柱形结构，其圆周均布有固定激光器的固定孔，固定孔的数量与激光器数量相等。激光器集成支架的直径与多腔室集成光声池模块的直径相等，激光器集成支架与多腔室集成光声池模块平行、同轴布置。步进电机通过信号传输线缆控制激光器集成支架，适时驱动激光器集成支架旋转一定角度。限位阀信号发生器安装在激光器集成支架上第一激光器对应位置。
采用多个激光器集成光源的多腔室并行检测光声光谱系统中，多腔室集成光声系统的组成结构、位置布置以及功能与采用单个宽谱红外光源的多腔室并行检测光声光谱系统的相同，在此不再赘述。
采用多光源分立的多腔室并行检测光声光谱系统中，光源系统由N个光源模块、1个限位阀信号发生器、1台步进电机组成。光源模块的数量与被测气体种类的数量相等，且光源模块可以是激光光源，也可以是红外光源。当光源模块为激光光源时，光源模块内安装有激光器控制器，当光源模块为红外光源时，光源模块内安装有滤光片、斩波器及其控制器。N个光源模块以步进电机为中心对称均匀布置。每个光源模块的出光口与多腔室并行检测光声光谱系统中的光声池腔室入光口平行、同轴。步进电机通过信号传输线缆与N个光源模块连接，每个光源模块与一个光声池腔室同轴布置，在第一光源模块上安装有限位阀信号发生器，在所有的光声池腔室上安装有光声池腔室限位阀信号接收器。每个光声池腔室内嵌一个微音器，微音器产生的光声信号通过信号传输线缆被数据采集与通信系统进行实时采集，信号控制与处理系统和数据采集与通信系统通过信号传输线缆与上位机通信。每个光声池腔室的进气通道上串接联有光声池腔室进气流量计和光声池腔室进气电磁阀，排气通道上串接联有排气电磁阀。在第一光源模块对应位置处安装有限位阀信号发生器，在N个光声池腔室上安装有光声池腔室限位阀信号接收器。
其中，2≤N≤800，N取整数。
所述的采用多光源分立的多腔室并行检测光声光谱系统，其多腔室并行检测光声光谱系统可沿轴向离位与就位，即：每次测试完毕N个分布式光声池中的某一组混合气体浓度后，轴向离位，旋转某个角度后，轴向就位，开始利用与上次不同谱段的光源测试下一组N个分布式光声池的另一组混合气体浓度。如此循环往复，实现该套光学检测模块中所有光源对N个光声池中混合气体的全部检测。信号控制与处理系统用于控制多路彼此独立的油气分离系统、废物处理与排放系和多腔室并行检测光声光谱系统中的电磁阀和步进电机。
数据采集与通信系统用于采集和处理多腔室并行检测光声光谱系统中光声效应产生的信号数据，并能通过与上位机通信，将采集到的信号数据进行实时地图形化处理。
本发明针对变压器油中溶解气体检测工况的不同设计了三种可选的光源系统，对于系统集成度要求高、开发成本要求低时，可以采用单个宽谱红外光源；当对气体浓度检测精度要求高、系统集成度要求高时，可以采用多个激光器集成光源；当对对气体浓度检测精度要求高、开发成本要求低时，可以采用多种光源分立。
本发明通过多个变压器油油样中溶解气体成分与浓度快速实时监测，将红外光源产生的平行光光束经扩束器进行扩束，扩束后的平行光经过斩波器进行频率调制，频率调制后的光束经过滤光片盘上的滤光片后，由于滤光片的滤波作用，透过滤光片后的光束具有不同的中心波长，不同波长的光束分别进入多腔室集成光声池模块，绝缘油分解生成的特征气体在光声池内吸收对应的波长光子后，发生光声效应，产生声信号，微音器感知到声信号后，将声信号转化为电信号，经锁相放大器进行提取相应信号并放大，最后通过与上位机通信，将采集到的数据进行实时地图形化处理。
采用本发明提供的技术方案，具有以下显著优点：
(1)本发明的变压器油中溶解气体光声光谱检测装置通过采用光声光谱多气体并行检测方法，实现了变压器油中溶解气体的多组分同时检测，增强了变压器故障早期预警能力；
(2)本发明的变压器油中溶解气体光声光谱检测装置，通过能够实现在线式和离线式切换操作的多路油气独立分离系统，同时实现了变压器油中溶解气体的在线式和离线式检测；
(3)本发明的多路彼此独立的油气循环回路，实现的多个油样同时、独立进行油中溶解气体检测，提高了油样检测效率；
(4)本发明的变压器中溶解气体光声光谱检测装置，实现了变压器油中溶解气体的全自动采集与分析，系统结构简单，可靠性高，大大降低了系统的开发成本和安装空间，同时减少了系统操作人员的工作任务；
(5)本发明的变压器油中溶解气体光声光谱检测装置，根据实际工况需求配置了三种不同的光源系统，提高检测装置的广泛适配性、经济性。
附图说明
图1是本发明系统的总体结构框图；
图中：1多路彼此独立的油气分离系统，2废物处理与排放系统，3多腔室并行检测光声光谱系统，4信号控制与处理系统，5数据采集与通信系统，6气路管道系统，7信号传输线缆；
图2是本发明3路油气循环回路的油气分离系统实施例的结构示意图；
图中：101-1第1路变压器，101-2第2路变压器，101-3第3路变压器，102-1第1路油泵，102-2第2路油泵，102-3第3路油泵，103-1第1路油气分离器，103-2第2路油气分离器，103-3第3路油气分离器，104-1第1路气路系统用电磁阀，104-2第2路气路系统用电磁阀，104-3第3路气路系统用电磁阀，105-1第1路针进样用密封软塞，105-2第2路针进样用密封软塞，105-3第3路针进样用密封软塞，106-1第1路气样接口，106-2第2路气样接口，106-3第3路气样接口；
图3是本发明采用单个宽谱红外光源多腔室并发检测光声光谱系统的结构示意图，以8个光声池组成的集成光声池模块为例；
图中：301宽谱红外光源，302扩束器，303限位阀信号发生器，304滤光片盘，305-1第一滤光片，305-8第八滤光片，306步进电机，307斩波器，308-1第一光声池腔室限位阀信号接收器，308-8第八光声池腔室限位阀信号接收器，309-1第一光声池腔室进气流量计，309-8第八光声池腔室进气流量计，310-1第一光声池腔室进气电磁阀，310-8第八光声池腔室进气电磁阀，311-1第一光声池腔室，311-8第八光声池腔室，312-1第一光声池腔室内置微音器，312-8第八光声池腔室内置微音器，313-1第一常闭光声池腔室排气电磁阀，313-8第八常闭光声池腔室排气电磁阀，314多腔室集成光声池模块，315上位机，316信号传输线缆；
图4是8个光声池组成的多腔室集成光声池模块实施例的左视图；
图中：308光声池腔室限位阀信号接收器，311光声池腔室，312光声池腔室内置微音器；
图5是采用单个宽谱红外光源的多腔室并行检测光声光谱系统的气样全组分浓度检测流程图；
图6是采用多个激光器集成光源的多腔室并发检测光声光谱系统结构示意图，以8个光声池组成的集成光声池模块为例；
图中：317-1第一激光器控制器，317-8第八激光器控制器，318限位阀信号发生器，319激光器集成支架，320-1第一激光器，320-8第八激光器，321步进电机，322-1第一光声池腔室限位阀信号接收器，322-8第八光声池腔室限位阀信号接收器，323-1第一光声池腔室进气流量计，323-8第八光声池腔室进气流量计，324-1第一光声池腔室进气电磁阀，324-8第八光声池腔室进气电磁阀，325-1第一光声池腔室，325-8第八光声池腔室，326-1第一光声池腔室内置微音器，326-8第八光声池腔室内置微音器，327-1第一光声池腔室排气电磁阀，327-8第八光声池腔室排气电磁阀，328多腔室集成光声池模块，329上位机，330信号传输线缆；
图7是采用多个激光器集成光源的多腔室并行检测光声光谱系统的气样全组分浓度检测流程图；
图8是采用多种光源分立方案的多腔室并发检测光声光谱系统结构示意图，以4个光源分立作为实施例；
图中：331光声池腔室，332光声池腔室进气电磁阀，333光声池腔室进气流量计，334微音器，335光声池腔室排气电磁阀，336光声池腔室限位阀信号接收器，337限位阀信号发生器，338光源模块，339步进电机；
图9是采用多种光源分立方案的多腔室并行检测光声光谱系统的气样全组分浓度检测流程图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施方式对本发明进行进一步说明。
本发明变压器油中溶解气体光声光谱检测装置具有多个彼此独立的并行的油气循环回路，多个油气循环回路共用一套光学检测系统。
所述的光学检测系统包括多腔室并行检测光声光谱系统3、信号控制与处理系统4和数据采集与通信系统5。
每个油气循环回路由油气分离系统1、气路管道系统6及废物处理与排放系统2组成，油气分离系统1分别与气路管道系统6及废物处理与排放系统2连接，多个油气循环回路的气路管道系统6连接一套多腔室并行检测光声光谱3的输入端，多腔室并行检测光声光谱系统3的输出端分别与信号控制与处理系统4、数据采集与通信系统5连接，如图1所示。
油气分离系统1从油浸式变压器获取到多个油样。每个油样分别进入每个油气分离系统中进行脱气处理，并获得油样分离得到的气样。油气分离过程中产生的废气、废渣等物质经过废物处理与排放系统2进行无毒害处理后妥善排放，与此同时，油样分离得到的气样，经气路管道系统6分别注入多腔室并行检测光声光谱系统3中的多个互相独立的光声池腔室内，对分离得到的气样进行定性与定量分析；信号控制与处理系统4控制多腔室并行检测光声光谱系统的进气阀的开闭。多腔室并行检测光声光谱系统3获得的光声效应信号数据经由信号传输线缆7传输至数据采集与通信系统5进行采集、分析、存储。
所述的油气分离系统1采用油气分离方法将溶解的气体从变压器油中分离，包括但不限于高分子半透膜分离法、真空透析法、顶空振荡法。在进行油气分离操作时，多路彼此独立的油气分离系统1的各个通道并排布置、互不干扰。
废物处理与排放系统2用于变压器油光声光谱系统气体检测过程中产生的废气的无毒害处理与排放；
多腔室并行检测光声光谱系统3包括光源系统和多腔室集成光声系统。
所述的多腔室集成光声系统多腔室集成光声池模块、光声池腔室、限位阀信号发生器、微音器、光声池腔室进气流量计、光声池腔室进气电磁阀和排气电磁阀组成。多腔室集成光声池模块由金属制作，具有圆柱形结构。多个光声池腔室围绕多腔室集成光声池模块的中心轴呈圆周均布。与光声池腔室数量相等的光声池腔室限位阀信号接收器安装在多腔室集成光声池模块外圆周、每个光声池腔室的对应位置处，用来接收光源系统中限位阀信号发生器发送的定位信号。每个光声池腔室内置一个微音器，用来拾取光声池内的声信号，并将声信号转换为电信号。每个光声池腔室的进气通道上串接联有光声池腔室进气流量计和光声池腔室进气电磁阀，排气通道上串接联有排气电磁阀。
光声池腔室为与圆柱形多腔室集成光声池模块等高的空心圆柱体。工作过程中，N个光声池腔室独立工作，互不影响。
信号控制与处理系统4用于控制多路彼此独立的油气分离系统1，废物处理与排放系统2和多腔室并行检测光声光谱系统3中的电磁阀、步进电机。步进电机通过信号传输线缆与光源系统通信，并通过启停控制适时驱动光源系统旋转一定角度。油样注入多腔室并行检测光声光谱系统3中的多个互相独立的光声池腔室内。油气分离过程中产生的废气、废渣等物质经过通过信号控制与处理系统4对废物排放电磁阀的开闭控制，进入废物处理与排放系统2进行无毒害处理后进行妥善排放。数据采集与通信系统5用于采集和处理多腔室并行检测光声光谱系统3中光声效应产生的信号数据，并通过与上位机通信，将采集到的信号数据进行实时地图形化处理。
如图2所示，3路油气循环回路的油气分离系统实施例中，3路油气循环回路包括3个油气分离系统1。每一个油气分离系统1都由变压器101、油泵102、油气分离器103、气路系统用电磁阀104、针进样用密封软塞105、气样接口106组成。变压器101通过油泵102与油气分离器103连接。光声光谱系统可以直接连接在变压器设备上，通过油泵102将油直接泵送至油气分离器103中，实现油气分离在线操作；针进样用密封软塞105连接在油气分离器103上。可以先从变压器上取油，然后通过针进样方式，将油注入油气分离器中用针进样的方式将油通过软塞注入油气分离器103中，实现油气分离离线操作。针进样用密封软塞105并可在油气分离器103进行油气分离时，使分离得到的气体不泄露。油气分离器103分离油样获取到的气样，经气样接口106进入多腔室并行检测光声光谱系统3中进行光声信号检测。气样接口106位于气路系统用电磁阀104和多腔室并行检测光声光谱系统3中光声池腔室进气流量计之间，用来实现油气分离系统1与多腔室并行检测光声光谱系统3的气样对接。
进行在线式气体检测时，油泵102从变压器101中抽取油样，并将油样泵送至油气分离器103中，随后，气路系统用电磁阀104开启，油气分离器103分离得到的气样经气路管道系统6、气样接口106进入多腔室并行检测光声光谱系统3；
进行离线式气体检测时，采用油用注射器将多个油样分别注入多路针进样用密封软塞105，随后，3路油气循环回路油气分离系统中的油气分离器103分别独立进行油气分离操作，并将获得的气样经气体过滤干燥分离器106进行杂质去除处理后，经气样接口106进入多腔室并行检测光声光谱系统3。
图3所示为采用单个宽谱红外光源的多腔室并行检测光声光谱系统，其光源系统由1个宽谱红外光源301、1个扩束器302，1个限位阀信号发生器303、1个滤光片盘304、8个滤光片305-1～305-8、1台步进电机306，以及1个斩波器307组成。多腔室并行集成光声系统由8个光声池腔室限位阀信号接收器308-1～308-8、8路光声池腔室进气流量计309-1～309-8、8个光声池腔室进气电磁阀310～1-310～8、8个光声池腔室311-1～311-8、8个光声池腔室内置微音器312-1～312-8、8路常闭光声池腔室排气电磁阀313-1～313-8、1个多腔室集成光声池模块314、1台上位机315，以及信号传输线缆316组成。
宽谱红外光源301出光口的直径与扩束器302的光束接收端口的直径相等，宽谱红外光源301出光口与扩束器302的光束接收端口平行、同轴。扩束器302的输出端口的直径与圆形滤光片盘304的直径相等，且平行、同轴。扩束器302的光束输出端口发射的平行光束经滤光片盘304上的8个滤光片305-1～305-8进行滤波处理，从而获得8种不同中心波段的红外光。8个滤光片305-1～305-8以滤光片盘304的圆心为中心呈圆周均布。步进电机306通过信号传输线缆316对滤光片盘304进行启停控制，限位阀信号发生器303安装在滤光片盘304上第一滤光片305-1对应位置。斩波器307放置在滤光片盘304和多腔室集成光声池模块314之间，斩波器307、滤光片盘304和多腔室集成光声池模块314的直径相等，并且斩波器307与滤光片盘304、多腔室集成光声池模块314平行、同轴。
光声池腔室限位阀信号接收器308-1～308-8、光声池腔室进气流量计309-1～309-8、光声池腔室进气电磁阀310～1-310～8、光声池腔室311-1～311-8、微音器312-1～312-8、常闭光声池腔室排气电磁阀313-1～313-8数量相等，且与被测气体种类的数量相等。多腔室集成光声池模块314为金属制成的圆柱形结构，以圆柱形中心轴为中心，8个光声池腔室311-1～311-8围绕多腔室集成光声池模块314的中心呈圆周均布，每个光声池腔室为与圆柱形多腔室集成光声池模块等高的空心圆柱体，直径均为2cm。工作过程中，这8个光声池腔室独立工作，互不影响。8个光声池腔室限位阀信号接收器308-1～308-8安装在多腔室集成光声池模块314外圆周、每一个光声池腔室311-1～311-8对应位置处，用来接收光源系统中限位阀信号发生器303发送的定位信号。每个光声池腔室311-1～311-8内置一个微音器312-1～312-8，用来拾取光声池内的声信号，并将声信号转换为电信号。每个光声池腔室311-1～311-8的进气通道上串接联有光声池腔室进气流量计309-1～309-8和光声池腔室进气电磁阀310～1-310～8，排气通道上串接联有排气电磁阀313-1～313-8。所有的光声池腔室进气流量计309-1～309-8和光声池腔室进气电磁阀310～1-310～8都通过信号传输线缆316与信号控制与处理系统4进行控制信号通信，微音器312-1～312-8产生的光声信号通过信号传输线缆316由数据采集与通信系统5实时采集，信号控制与处理系统4和数据采集与通信系统5通过信号传输线缆316与上位机315进行信号通信。
图3所示的多腔室集成光声池模块314中，以8个光声池腔室组成的集成光声池模块的布置方式如图4所示。8个光声池腔室311-1～311-8围绕多腔室集成光声池模块底面的圆心在多腔室集成光声池模块中呈圆周均布。
如图4所示，光声池腔室限位阀信号接收器308-1～308-8安装在对应标号光声池腔室的顶部，微音器312-1～312-8则安装在对应标号光声池腔室的内壁上。
图3和图4所示的单个宽谱红外光源多腔室并发检测光声光谱系统能够实现多路气样同时、独立、并行检测，过程如下：
当光声池腔室进气流量计309检测到经气样接口106输送来的气样时，经信号控制与处理系统4控制，开启宽谱红外光源301、扩束器302、限位阀信号发生器303、步进电机306、斩波器307、光声池腔室限位阀信号接收器308，并开启光声池腔室进气电磁阀310，使得气样进入光声池腔室311，进气过程中通过调节光声池腔室进气电磁阀310，控制进入光声池腔室311的气样的流速和流量，进气完毕关闭光声池腔室进气电磁阀310，通过调节限位阀信号发生器303和光声池腔室限位阀信号接收器308，使得滤光片盘上的滤光片与光声池腔室311入射窗口准直。随后，宽谱红外光源301发生的宽谱红外光束经扩束器302扩束后平行射入滤光片盘304上的滤光片305，光束经过滤光片305后，获得不同波长的光束，再经斩波器307进行频率调制后，射入光声池腔室311中，光声池腔室311内的气体与光束反应产生光声效应，光声效应触发到的声信号经光声池腔室内置微音器312进行声电转换后，被数据采集与通信系统5采集到相应的信号数据，经过模数转换后与上位机315通信，实时将采集到的数据展示并存储在上位机315。信号控制与处理系统4控制经气样接口106输送来的气样，根据气样接口106的标号106-1～106-8，分别对应进入标号1-8的光声池腔室311-1～311-8，多个光声池腔室分别检测不同的气样，实现同时、独立、并行检测。采用单个宽谱红外光源的多腔室并行检测光声光谱检测系统的气样全组分浓度检测流程如图5所示。样气进入光声池腔室311后，首先，限位阀信号发生器303发射信号与第一光声池腔室限位阀信号接收器308-1进行准直校正，当第一声池腔室限位阀信号接收器308-1接收到限位阀信号发生器303发射的信号后，说明第一滤光片305-1与第一光声池腔室311-1进行了准直校正，随后，多腔室并行检测光声光谱系统3开始工作，否则，步进电机306开始动作，使滤光片盘304转动一定角度后，再进行准直校正，直到第一光声池腔室限位阀信号接收器308-1接收到限位阀信号发生器303发射的信号，多腔室并行检测光声光谱系统3才开始工作。然后，采集与通信系统5通过分析采集到的信号数据来判定当前组分气体是否检测完毕，如果该组分气体检测未完成，则等待一定时间后，采集与通信系统5再分析采集到的信号数据来确定当前气体组分是否检测完毕，直到当前气体组分检测完毕后，步进电机306开始动作，使滤光片盘304转动(360/N)°后，确定限位阀信号发生器303发射信号与第二光声池腔室限位阀信号接收器308-2对准后，多腔室并行检测光声光谱系统3开始工作，然后，采集与通信系统5通过分析采集到的信号数据来确定当前组分气体的浓度是否检测完毕，步进电机再306开始动作，使滤光片盘304转动(360/N)°，直到所有气体组分测量完毕。其中，N为滤光片305的数量。
如图6所示，采用多个激光器集成光源的多腔室并行检测光声光谱系统中，光源系统由8个激光器控制器317-1～317-8、8个激光器320-1～320-8、1个激光器集成支架319、1台步进电机321、1个限位阀信号发生器318组成。多腔室集成光声系统由8个光声池腔室限位阀信号接收器322-1～322-8、8路光声池腔室进气流量计323-1～-323-8、8个光声池腔室进气电磁阀324-1～324-8、8个光声池腔室325-1～325-8、8个光声池腔室内置微音器326-1～326-8、8路常闭光声池腔室排气电磁阀327-1～327-8、1个多腔室集成光声池模块328、1台上位机329，以及信号传输线缆330组成。
每一个激光器320-1～320-8都由一个激光器控制器317-1～317-8控制，以保证激光器输出光束的稳定性。8个激光器以激光器集成支架319的圆心为中心呈圆周均布，且嵌入并固定在激光器集成支架319上。激光器集成支架319放置在多腔室集成光声池模块328之前，且与多腔室集成光声池模块328直径相等，布置时要求激光器集成支架319放置与多腔室集成光声池模块328保持平行、同轴。步进电机321通过信号传输线缆330对激光器集成支架319进行启停控制，限位阀信号发生器318安装在激光器集成支架319上第一激光器320-1对应位置。
光声池腔室限位阀信号接收器322-1～322-8、光声池腔室进气流量计323-1～-323-8、光声池腔室进气电磁阀324-1～324-8、光声池腔室325-1～325-8、微音器326-1～326-8、常闭光声池腔室排气电磁阀327-1～327-8数量相等。多腔室集成光声池模块328为金属制成的圆柱形结构，以圆柱形中心轴为中心，8个光声池腔室325-1～325-8在多腔室集成光声池模块328呈圆周均布，光声池腔室325-1～325-8为直径2cm，与圆柱形多腔室集成光声池模块328同高的空心圆柱体。工作过程中，8个光声池腔室独立工作，互不影响。8个光声池腔室限位阀信号接收器322-1～322-8安装在多腔室集成光声池模块328外圆周、每一个光声池腔室325-1～325-8对应位置，用来接收光源系统中限位阀信号发生器318发送的定位信号。每个光声池腔室325-1～325-8内置一个微音器326-1～326-8，用来拾取光声池内的声信号，并将声信号转换为电信号。每个光声池腔室325-1～325-8的进气通道上串接联有光声池腔室进气流量计323-1～-323-8和光声池腔室进气电磁阀324-1～324-8，排气通道上串接联有排气电磁阀327-1～327-8。所有的光声池腔室进气流量计323-1～-323-8和光声池腔室进气电磁阀324-1～324-8都通过信号传输线缆330与信号控制与处理系统4进行控制信号通信，微音器326-1～326-8产生的光声信号通过信号传输线缆330被数据采集与通信系统5进行实时采集，信号控制与处理系统4和数据采集与通信系统5通过信号传输线缆330与上位机329进行信号通信。
所述的多激光器集成光源多腔室并发检测光声光谱系统能够实现多路气样同时、独立、并行检测，具体如下：
当光声池腔室进气流量计323检测到经气样接口106输送来的气样时，开启种子激光器320，待系统输出稳定后，开启光声池腔室进气电磁阀324，使得气样进入光声池腔室325，进气过程中通过调节光声池腔室进气电磁阀324控制进入光声池腔室325的气样的流速和流量。进气完毕关闭光声池腔室进气电磁阀324，通过调节限位阀信号发生器318和光声池腔室限位阀信号接收器322，使得激光器集成支架319上的种子激光器317与光声池腔室325入射窗口准直。随后，种子激光器317产生的光束射入该光声池腔室325中，光声池腔室内的气体与光束反应产生光声效应，光声效应触发的声信号经光声池腔室内置微音器326进行声电转换后，被数据采集与通信系统5采集到相应的信号数据，并经过模数转换后与上位机329进行通信，实时将采集到的数据展示并存储在上位机329。
采用多个激光器集成光源的多腔室并发检测光声光谱系统的气样全组分浓度检测流程如图7所示，样气光声池腔室325后，首先，限位阀信号发生器318发射信号与第一光声池腔室限位阀信号接收器322-1进行准直校正，当光声池腔室限位阀信号接收器322-1接收到限位阀信号发生器318发射的信号后，说明第一种子激光器317-1与第一光声池腔室325-1进行了准直校正，随后，多腔室并行检测光声光谱系统3开始工作，否则，步进电机321开始动作，使激光器集成支架319转动一定角度后，再进行准直校正，直到光声池腔室限位阀信号接收器322-1接收到限位阀信号发生器318发射的信号，多腔室并行检测光声光谱系统3才开始工作。然后，采集与通信系统5通过分析采集到的信号数据来判定当前组分气体是否检测完毕，如果该组分气体检测未完成，则等待一定时间后，采集与通信系统5再分析采集到的信号数据来确定当前气体组分是否检测完毕，直到当前气体组分检测完毕后，步进电机321开始动作，使激光器集成支架319转动(360/N)°后，确定限位阀信号发生器318发射信号与第二光声池腔室限位阀信号接收器322-2对准后，多腔室并行检测光声光谱系统3开始工作，然后，采集与通信系统5通过分析采集到的信号数据来确定当前组分气体检测完毕，再步进电机321开始动作，使激光器集成支架319转动(360/N)°，直到所有气体组分测量完毕。其中，N为种子激光器320的数量。
图8所示为采用多光源分立的多腔室并行检测光声光谱系统，其中，光源系统由4个光源模块338-1～338-4、1个限位阀信号发生器337、1台步进电机339组成。光源模块338-1～338-4可以是激光光源，也可以是红外光源。当光源模块338-1～338-4为激光光源时，光源模块内安装有激光器控制器，当光源模块338-1～338-4为红外光源时，光源模块内安装有滤光片、斩波器及其控制器、红外光源。4个光源模块338-1～338-4以步进电机339为中心对称均匀布置。每个光源模块338-1～338-4的出光口与多腔室集成光声系统中的光声池腔室331-1～331-4入光口保持平行、同轴布置。步进电机339通过信号传输线缆与4个光源模块338-1～338-4连接，每个光源模块338-1～338-4与一个光声池腔室331-1～331-4同轴布置，在第一光源模块338-1上安装有限位阀信号发生器337，在所有的光声池腔室331-1～331-4上安装有光声池腔室限位阀信号接收器336-1～336-4。每个光声池腔室331-1～331-4内嵌一个微音器334-1～334-4，微音器334-1～334-4产生的光声信号通过信号传输线缆被数据采集与通信系统实时采集，信号控制与处理系统和数据采集与通信系统通过信号传输线缆与上位机通信。每个光声池腔室的进气通道上串接联有光声池腔室进气流量计333-1～333-4和光声池腔室进气电磁阀332-1～332-4，排气通道上串接联有排气电磁阀335-1～335-4。在第一光源模块338-1对应位置处安装有限位阀信号发生器337，在4个光声池腔室331-1～331-4上安装有光声池腔室限位阀信号接收器336-1～336-4。
采用多种光源的多腔室并发检测光声光谱系统能够实现多路气样同时、独立、并行检测，具体如下：
当N路光声池腔室进气流量计333检测到经N路气样接口106输送来的气样时，开启光源模块338，待系统输出稳定后，开启光声池腔室进气电磁阀335，使得气样进入光声池腔室331，进气过程中通过调节光声池腔室进气电磁阀332控制进入光声池腔室331的气体流速和流量，进气完毕后，关闭光声池腔室进气电磁阀332，通过调节限位阀信号发生器337和光声池腔室限位阀信号接收器336，使得光源模块338的出光口与光声池腔室331入射窗口准直。随后，光源模块338产生的光束射入光声池腔室331中，光声池腔室内的气体与光束反应产生光声效应，光声效应触发到的声信号经光声池腔室内置微音器334进行声电转换后，被数据采集与通信系统采集到相应的信号数据，并经过模数转换后与上位机进行通信，实时将采集到的数据展示并存储在上位机。
所述的采用多光源分立的多腔室并行检测光声光谱系统可沿步进电机轴向离位与就位，即：每次测试完毕4个分布式光声池中的某一组混合气体浓度后，轴向离位，旋转某个角度后，轴向就位，开始利用与上次不同谱段的光源测试下一组4个分布式光声池的另一组混合气体浓度。循环往复，实现该套光学检测模块中所有光源对4个光声池中混合气体的全部检测。
采用多种光源分立的多腔室并发检测光声光谱系统的气样全组分浓度检测流程如图9所示。样气进入光声池腔室331后，首先，限位阀信号发生器337发射信号与第一光声池腔室限位阀信号接收器336-1进行准直校正，当光声池腔室限位阀信号接收器336-1接收到限位阀信号发生器337发射的信号后，说明第一光源模块338-1与第一光声池腔室331-1进行了准直校正，随后，多腔室并行检测光声光谱系统开始工作，否则，步进电机339开始动作，使所有的光源模块338以步进电机339为中心转动一定角度后，再进行准直校正，直到光声池腔室限位阀信号接收器336-1接收到限位阀信号发生器337发射的信号，多腔室并行检测光声光谱系统才开始工作。然后，采集与通信系统通过分析采集到的信号数据来判定当前组分气体是否检测完毕，如果该组分气体检测未完成，则等待一定时间后，采集与通信系统再分析采集到的信号数据来确定当前气体组分是否检测完毕，直到当前气体组分检测完毕后，步进电机339开始动作，使所有的光源模块338以步进电机339为中心转动(360/N)°后，确定限位阀信号发生器337发射信号与第二光声池腔室限位阀信号接收器336-2对准后，多腔室并行检测光声光谱系统开始工作，然后，采集与通信系统通过分析采集到的信号数据来确定当前组分气体检测完毕，再步进电机339开始动作，使所有的光源模块338以步进电机339为中心转动(360/N)°，直到所有气体组分测量完毕。其中，N为光源模块338的数量。

Claims (6)

1.一种检测变压器油中溶解气体的光声光谱装置，其特征在于：所述的光声光谱检测装置具有多个彼此独立的并行的油气循环回路，多个油气循环回路共用一套光学检测系统；所述的光学检测系统包括多腔室并行检测光声光谱系统、信号控制与处理系统和数据采集与通信系统；每个油气循环回路由油气分离系统、气路管道系统及废物处理与排放系统组成，油气分离系统分别与气路管道系统及废物处理与排放系统连接，多个油气循环回路的气路管道系统连接一套多腔室并行检测光声光谱系统的输入端，多腔室并行检测光声光谱系统的输出端分别与信号控制与处理系统、数据采集与通信系统连接；油气分离系统从油浸式变压器获取多个油样，每个油样经过油气分离器的脱气处理，获得油样分离的气样；油气分离过程中产生的废气、废渣等物质经过废物处理与排放系统进行无毒无害处理后妥善排放；与此同时，油样分离得到的气样经气路管道系统进入多腔室并行检测光声光谱系统中；信号控制与处理系统控制多腔室并行检测光声光谱系统的进气阀的开闭；多腔室并行检测光声光谱系统获得的光声效应信号数据由与其连接的数据采集与通信系统采集、分析、存储；
采用单个宽谱红外光源的多腔室并行检测光声光谱系统中，光源系统由1个宽谱红外光源、1个扩束器，1个限位阀信号发生器、1个滤光片盘、N个滤光片、1台步进电机，以及1个斩波器组成；宽谱红外光源的出光口的口径与扩束器光束接收端口的口径相等，且宽谱红外光源的出光口和扩束器的接收端口平行、同轴；扩束器的光束输出端口的直径与圆形滤光片盘的直径相等，扩束器的光束输出端口与圆形滤光片盘平行、同轴；扩束器的光束输出端口发射的平行光束经滤光片盘上的N个滤光片进行滤波处理，获得N种不同中心波段的红外光；滤光片的数量大于等于被测气体种类的数量；N个滤光片以滤光片盘圆心为中心均匀对称布置；步进电机通过信号传输线缆对滤光片盘进行启停控制，限位阀信号发生器安装在滤光片盘上与第一滤光片对应的位置；斩波器放置在滤光片盘和多腔室集成光声池模块之间，斩波器、滤光片盘和多腔室集成光声池模块均为圆柱体，斩波器、滤光片盘和多腔室集成光声池模块的直径均相等，斩波器的高和滤光片盘的高均比多腔室集成光声池模块的高小，并且斩波器与滤光片盘、多腔室集成光声池模块三者平行、同轴布置；多腔室集成光声系统由N个光声池腔室限位阀信号接收器、N路光声池腔室进气流量计、N个光声池腔室进气电磁阀、N个光声池腔室、N个光声池腔室内置微音器、N路常闭光声池腔室排气电磁阀、1个多腔室集成光声池模块、1台上位机，以及信号传输线缆组成；光声池腔室限位阀信号接收器、光声池腔室进气流量计、光声池腔室进气电磁阀、光声池腔室、微音器，以及常闭光声池腔室排气电磁阀的数量相等，且与油气分离回路数量相等；N个光声池腔室以多腔室集成光声池模块的中心轴为中心对称均匀布置；光声池腔室为与圆柱形多腔室集成光声池模块等高的空心圆柱体；N个光声池腔室独立工作，互不影响；N个光声池腔室限位阀信号接收器安装在多腔室集成光声池模块外圆周、每个光声池腔室的对应位置处，用来接收光源系统中限位阀信号发生器发送的定位信号；每个光声池腔室内置一个微音器，用来拾取光声池内的声信号，并将声信号转换为电信号；每个光声池腔室的进气通道上串接联有光声池腔室进气流量计和光声池腔室进气电磁阀，排气通道上串接联有排气电磁阀；所有的光声池腔室进气流量计和光声池腔室进气电磁阀都通过信号传输线缆与信号控制与处理系统进行控制信号通信，微音器产生的光声信号通过信号传输线缆被数据采集与通信系统进行实时采集，信号控制与处理系统和数据采集与通信系统通过信号传输线缆与上位机进行信号通信；其中，2≤N≤800，N取整数。
2.一种检测变压器油中溶解气体的光声光谱装置，其特征在于：所述的光声光谱检测装置具有多个彼此独立的并行的油气循环回路，多个油气循环回路共用一套光学检测系统；所述的光学检测系统包括多腔室并行检测光声光谱系统、信号控制与处理系统和数据采集与通信系统；每个油气循环回路由油气分离系统、气路管道系统及废物处理与排放系统组成，油气分离系统分别与气路管道系统及废物处理与排放系统连接，多个油气循环回路的气路管道系统连接一套多腔室并行检测光声光谱系统的输入端，多腔室并行检测光声光谱系统的输出端分别与信号控制与处理系统、数据采集与通信系统连接；油气分离系统从油浸式变压器获取多个油样，每个油样经过油气分离器的脱气处理，获得油样分离的气样；油气分离过程中产生的废气、废渣等物质经过废物处理与排放系统进行无毒无害处理后妥善排放；与此同时，油样分离得到的气样经气路管道系统进入多腔室并行检测光声光谱系统中；信号控制与处理系统控制多腔室并行检测光声光谱系统的进气阀的开闭；多腔室并行检测光声光谱系统获得的光声效应信号数据由与其连接的数据采集与通信系统采集、分析、存储;
采用多个激光器集成光源的多腔室并行检测光声光谱系统中，光源系统由N个激光器控制器、N个激光器、1个激光器集成支架、1台步进电机，以及1个限位阀信号发生器组成；每一个激光器都由一个激光器控制器控制；N个不同中心波段的激光器以激光器集成支架的圆心为中心呈圆周均布，嵌入并固定在激光器集成支架上；激光器的数量与被测气体的种类数量相等；激光器集成支架放置在多腔室集成光声池模块的前面，激光器集成支架为金属制成圆柱形结构，以激光器集成支架的圆周均布有固定激光器的固定孔，固定孔的数量与激光器数量相等；激光器集成支架的直径与多腔室集成光声池模块的直径相等，激光器集成支架与多腔室集成光声池模块平行、同轴布置；步进电机通过信号传输线缆控制激光器集成支架，适时驱动激光器集成支架旋转一定角度；限位阀信号发生器安装在激光器集成支架上第一激光器对应位置。
3.一种检测变压器油中溶解气体的光声光谱装置，其特征在于：所述的光声光谱检测装置具有多个彼此独立的并行的油气循环回路，多个油气循环回路共用一套光学检测系统；所述的光学检测系统包括多腔室并行检测光声光谱系统、信号控制与处理系统和数据采集与通信系统；每个油气循环回路由油气分离系统、气路管道系统及废物处理与排放系统组成，油气分离系统分别与气路管道系统及废物处理与排放系统连接，多个油气循环回路的气路管道系统连接一套多腔室并行检测光声光谱系统的输入端，多腔室并行检测光声光谱系统的输出端分别与信号控制与处理系统、数据采集与通信系统连接；油气分离系统从油浸式变压器获取多个油样，每个油样经过油气分离器的脱气处理，获得油样分离的气样；油气分离过程中产生的废气、废渣等物质经过废物处理与排放系统进行无毒无害处理后妥善排放；与此同时，油样分离得到的气样经气路管道系统进入多腔室并行检测光声光谱系统中；信号控制与处理系统控制多腔室并行检测光声光谱系统的进气阀的开闭；多腔室并行检测光声光谱系统获得的光声效应信号数据由与其连接的数据采集与通信系统采集、分析、存储；
用多光源分立的多腔室并行检测光声光谱系统中，光源系统由N个光源模块、1个限位阀信号发生器、1台步进电机组成；光源模块的数量与被测气体种类的数量相等，光源模块是激光光源或红外光源，当光源模块为激光光源时，光源模块内安装有激光器控制器，当光源模块为红外光源时，光源模块内安装有滤光片、斩波器及其控制器；N个光源模块以步进电机为中心对称均匀布置；每个光源模块的出光口与多腔室并行检测光声光谱系统中的光声池腔室入光口保持平行、同轴；步进电机通过信号传输线缆与N个光源模块连接，每个光源模块与一个光声池腔室同轴布置，在第一光源模块上安装有限位阀信号发生器，在所有的光声池腔室上安装有光声池腔室限位阀信号接收器；每个光声池腔室内嵌一个微音器，微音器产生的光声信号通过信号传输线缆被数据采集与通信系统进行实时采集，信号控制与处理系统和数据采集与通信系统通过信号传输线缆与上位机通信；每个光声池腔室的进气通道上串接联有光声池腔室进气流量计和光声池腔室进气电磁阀，排气通道上串接联有排气电磁阀；在第一光源模块对应位置处安装有限位阀信号发生器，在N个光声池腔室上安装有光声池腔室限位阀信号接收器；其中，2≤N≤800，N取整数。
4.如权利要求3所述的检测变压器油中溶解气体的光声光谱装置，其特征在于：采用多光源分立的多腔室并行检测光声光谱系统，其多腔室并行检测光声光谱系统能够沿轴向离位与就位，即：每次测试完毕N个分布式光声池中的某一组混合气体浓度后，轴向离位，旋转某个角度后，轴向就位，开始利用与上次不同谱段的光源测试下一组N个分布式光声池的另一组混合气体浓度；如此循环往复，实现光学检测模块中所有光源对N个光声池中混合气体的全部检测；信号控制与处理系统控制多路彼此独立的油气分离系统、废物处理与排放系和多腔室并行检测光声光谱系统中的电磁阀和步进电机。
5.如权利要求1-4任一项所述的检测变压器油中溶解气体的光声光谱装置，其特征在于：所述的多腔室并行检测光声光谱系统包括光源系统和多腔室集成光声系统；所述的多腔室集成光声系统由多腔室集成光声池模块、光声池腔室、限位阀信号发生器、微音器、光声池腔室进气流量计、光声池腔室进气电磁阀和排气电磁阀组成；多腔室集成光声池模块由金属制作，具有圆柱形结构；多个光声池腔室围绕多腔室集成光声池模块的中心轴呈对称均匀布置；与光声池腔室数量相等的光声池腔室限位阀信号接收器安装在多腔室集成光声池模块外圆周、每个光声池腔室的对应位置处，用来接收光源系统中限位阀信号发生器发送的定位信号；每个光声池腔室内置一个微音器，用来拾取光声池内的声信号，并将声信号转换为电信号；每个光声池腔室的进气通道上串接联有光声池腔室进气流量计和光声池腔室进气电磁阀，排气通道上串接联有排气电磁阀。
6.如权利要求1所述的检测变压器油中溶解气体的光声光谱装置，其特征在于：每一个所述的油气分离系统（1）都由变压器（101）、油泵（102）、油气分离器（103）、气路系统用电磁阀（104）、针进样用密封软塞（105）、气样接口（106）组成；变压器（101）通过油泵（102）与油气分离器（103）连接；光声光谱系统连接在变压器设备上，通过油泵（102）将油直接泵送至油气分离器（103）中，实现油气分离在线操作；针进样用密封软塞（105）连接在油气分离器（103）上，先从变压器上取油，然后通过针进样方式，将油注入油气分离器中用针进样的方式将油通过软塞注入油气分离器（103）中，实现油气分离离线操作。
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