CN114112924A - 采用绝缘材料探头的油中溶解气体原位监测装置 - Google Patents
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Abstract
一种采用绝缘材料探头的油中溶解气体原位监测装置，所述装置包括绝缘材料光声光谱探头、信号光纤、探测光纤、光源及信号处理模块、光纤穿墙法兰。所述绝缘材料光声光谱探头可设置与被测设备内部任意位置，通过光纤穿墙法兰与信号光纤、探测光纤相连，并通过信号光纤、探测光纤与光源及信号处理模块相连。所述绝缘材料光声光谱探头包括微型光声池、光声池固定架、光声池防护套、密封底板、固定底板、定位卡、激发光纤插针、探测光纤插针及中空纤维脱气单元。本发明可实现油中溶解气体的原位监测。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体监测装置，特别涉及采用绝缘材料探头的油中溶解气体原位监测装置，所述装置为一种电气设备故障分解气体原位检测装置。
背景技术
油浸式设备在电力系统中大量存在，包括油绝缘变压器、油绝缘套管、油绝缘电抗器等，充油设备在正常状态下，外界的电、热及机械应力不足以使绝缘油的这些化学键都遭到破坏，绝缘材料正常劣化的结果只形成极少量的氢气、甲烷、乙烷等低分子气体；而设备内部存在早期故障或逐渐形成新故障时，绝缘材料在运行电压下因电、热、氧化或局部电弧等多种因素作用，其劣化过程被大大加速，低分子气体的产气量和产气速率逐渐明显，生成的气体在油中不断积累，并经对流、扩散而不断溶解，直至饱和而析出气泡。大量运行经验和试验研究证明，这些因设备故障而产生的气体组分及其含量与故障的类型、部位、严重程度有密切关系，而与绝缘油的种类和牌号无关，因而人们把它们称为油中特征气体，并提出了以油中特征气体为特征量的判断设备故障的方法－油中溶解气体分析(Dissolved gasanalysis，简称DGA)，该方法具有非侵入性，不易受干扰等优点，目前已广泛应用于油浸式电力设备的状态检测。
通过对上述方法的检测可以实现故障早期预警及故障类型的分析，是一种国标和IEC标准都推荐的方法。然而目前标准规定的分解气体检测方法为气相色谱法，实现在线监测需要先取油脱气，而后再回充，同时气相色谱法需要载气和标气，给设备的运维带来很大成本。因此，亟需一种高精度、实时在线的充油设备的分解气体检测装置，提升电力设备的检测技术水平，保障电网的安全与稳定。
目前市场上也有采用光声光谱法对油中溶解气体进行检测，但是仍然无法避免取样-脱气-回充的问题，同时在脱气和回充的过程中会将少量空气、杂质待会被测设备，长期运行中会产生绝缘风险。此外，由于需要将样品从被测设备中抽出，需要经过很长的管路，因此为保证检测到的气体组分取样代表性，需多次循环取样冲洗管路，取油样的代表性、时效性不佳。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种采用绝缘材料探头的油中溶解气体原位监测装置。本发明可实现油中溶解气体组分实时在线监测，不需要取样装置，避免传统检测方法受采样-回充过程、采样时间、采样位置影响大的问题。
本发明采用绝缘材料探头的油中溶解气体原位监测装置，包括绝缘材料光声光谱探头、信号光纤、探测光纤、光源及信号处理模块、光纤穿墙法兰。绝缘材料光声光谱探头由绝缘材料构成，且全部位于被测设备的内部，光源及信号处理模块安装在被测设备的外部，所述光纤穿墙法兰位于被测设备箱体上；绝缘材料光声光谱探头通过光纤穿墙法兰与外部的信号光纤、探测光纤相连；光源及信号处理模块与信号光纤、探测光纤相连。
所述绝缘材料光声光谱探头位于被测设备内部，通过光纤穿墙法兰与信号光纤、探测光纤相连，并通过信号光纤、探测光纤与光源及信号处理模块相连。
绝缘材料光声光谱探头包括微型光声池、光声池固定架、光声池防护套、密封底板、固定底板、定位卡、激发光纤插针、探测光纤插针及中空纤维脱气单元。所述微型光声池为石英玻璃圆管，一端采用出光石英玻璃片封闭，另一端采用入光石英玻璃片封闭，同时所述入光石英玻璃片上具有悬臂梁结构；所述悬臂梁结构包括动片和气隙，外部气体可以通过气隙进入微型光声池；光声池固定架为环氧树脂或聚四氟乙烯等绝缘材料构成的开孔圆环状结构，圆环周边开有通孔；微型光声池采用固定胶安装在光声池固定架中心圆环孔上，圆环孔直径与微型光声池外径匹配；光声池防护套为圆筒形结构，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂，内径为微型光声池内径的4倍，且与光声池固定架外径匹配，光声池固定架采用固定胶安装在光声池防护套内部，且由定位卡定位；所述定位卡长度使得微型光声池具有悬臂梁结构的一端与激发光纤插针和探测光纤插针的距离固定；所述定位卡的一端为光声池固定架，另一端为固定底板；所述固定底板为开孔圆形板，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂等刚性绝缘材料，通过固定胶固定在光声池防护套内部；所述激发光纤插针、探测光纤插针固定在固定底板上；密封底板为开孔的圆形面板，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂等刚性绝缘材料，与光声池防护套的一端用固定胶固定在一起，所述密封底板与微型光声池端面的距离为微型光声池长度的一半；所述中空纤维脱气单元由固定底板和密封底板共同固定，同时中空纤维脱气单元两端穿过固定底板和密封底板与外部联通；所述中空纤维脱气单元由围绕微型光声池布置的多根中空纤维脱气管构成。所述激发光纤插针的中心线与微型光声池中心线对齐；所述探测光纤插针的中心线与悬臂梁结构上的动片边缘处对应；工作时所述激发光纤插针发射的光束通过入光石英玻璃片入射至微型光声池，激发气体，产生光声信号；悬臂梁结构上的动片在光声信号的驱动下产生振动；探测光纤插针端面与悬臂梁结构上的动片之间的距离随振动而变化，通过测量摆动幅度即可反应气体压力变动情况。
所述绝缘材料光声光谱探头的光声池防护套、光声池固定架、密封底板、固定底板也可以为方形结构；所述中空纤维脱气单元固定在光声池防护套的侧壁上，同时中空纤维脱气单元两端穿过光声池防护套侧壁与外部联通；且中空纤维脱气单元的多根中空纤维脱气管布置在微型光声池外部，且与微型光声池中心线垂直。
所述的光源及信号处理模块包括激发光源、光源驱动电路、主控制电路、探测光源、环形器及光电信号解调模块；所激发光源与光源驱动电路相连，光源驱动电路与主控制电路相连，主控制电路还与探测光源和光电信号解调模块相连；所述激发光源输出端与信号光纤相连；所述探测光源输出端与环形器的第一端口相连，环形器的第二端口与探测光纤相连，环形器的第三端口与所述光电信号解调模块相连。
所述的光源及信号处理模块还可以包括第一光路选择开关和第二光路选择开关光选择开关。激发光源的输出端与第一光路选择开关的输入端相连；第一光路选择开关包括多个输出端，可分别与多个信号光纤相连；主控制电路与第一光路选择开关相连，用于控制第一光路选择开关的导通通道；环形器的第二端口与第二光路选择开关输入端相连，第二光路选择开关包括多个输出端，可分别与多个探测光纤相连；所述主控制电路与第二光路选择开关相连，用于控制第二光路选择开关的导体通通道。通过光路选择开关的控制同一个光源及信号处理模块可以同时与多个绝缘材料光声光谱探头相连，实现对多个被测设备的巡回检测。
所述检测装置工作时，含有溶解气体的油受到导体加热作用产生流动，流入中空纤维膜脱气单元，中空纤维脱气单元将油中溶解气体脱出进入光声池保护套，并经一步从微型光声池上的气隙进入微型光声池中。通过激发光纤插针射入的激光在微型光声池内激发对应气体组分的光声信号，探测光纤插针检测悬臂梁结构上动片的振动，并通过探测光纤将光干涉信号输入光电信号解调模块，经过信号解调传递给主控制电路，进而获得被测气体组分浓度。
本发明的优点是绝缘材料光声光谱探头与光源及信号处理模块分离，绝缘材料光声光谱探头直接位于被测设备内部，不需要油样获取-脱气-回充过程。减小了取样脱气产生的误差，同时响应速度快，且被测样品更具有代表性。
附图说明
图1为本发明的绝缘材料探头的油中溶解气体原位监测装置；
图2为本发明的绝缘材料光声光谱探头实施方式一示意图；
图3为本发明的绝缘材料光声光谱探头实施方式二示意图；
图4为本发明的光源及信号处理模块实施方式一示意图；
图5为本发明的光源及信号处理模块实施方式二示意图；
图6为本发明的微型光声池示意图。
图中，1被测设备、2信号光纤、3绝缘材料光声光谱探头、3-1探测光纤插针、3-2激发光纤插针、3-3悬臂梁结构、3-3-1动片、3-3-2气隙、3-4定位卡、3-5光声池防护套、3-6中空纤维脱气单元、3-7密封底板、3-8光声池固定架、3-9微型光声池、3-9-1出光石英玻璃片、3-9-2入光石英玻璃片、3-10固定底板、4光源及信号处理模块、4-1激发光源、4-2光电信号解调模块、4-3主控制电路、4-4光源驱动电路、4-5探测光源、4-6环形器、4-7第一光路选择开关、4-8第二光路选择开关、5光纤穿墙法兰、6探测光纤。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。
图1为本发明的采用绝缘材料探头的油中溶解气体原位监测装置示意图。如图1所示，装置包括绝缘材料光声光谱探头3、光源及信号处理模块4、光纤穿墙法兰5、信号光纤2、探测光纤6。
绝缘材料光声光谱探头3由绝缘材料构成，且全部位于被测设备1的内部，光源及信号处理模块4安装被测设备1的外部，所述光纤穿墙法兰5位于被测设备1箱体上；绝缘材料光声光谱探头3通过光纤穿墙法兰5与外部的信号光纤2、探测光纤6相连；光源及信号处理模块4与信号光纤2、探测光纤6相连。
图2为本发明的绝缘材料光声光谱探头实施方式一示意图。如图2所示，主要包括：微型光声池3-9、光声池固定架3-8、光声池防护套3-5、密封底板3-7、固定底板3-10、定位卡3-4、激发光纤插针3-2、探测光纤插针3-1、悬臂梁结构3-3及中空纤维脱气单元3-6。所述微型光声池3-9为石英玻璃圆管，一端为出光石英玻璃片3-9-1，另一端入光石英玻璃片3-9-2，同时所述入光石英玻璃片3-9-2上具有悬臂梁结构3-3；所述悬臂梁结构3-3包括动片3-3-1和气隙3-3-2，外部气体可以通过气隙3-3-2进入微型光声池3-9；光声池固定架3-8为环氧树脂或聚四氟乙烯等绝缘材料构成的开孔圆环状结构，圆环周边开有通孔；微型光声池3-9采用固定胶安装在光声池固定架3-8中心圆环孔上，圆环孔直径与微型光声池3-9外径匹配；光声池防护套3-5为圆筒形结构，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂，内径与光声池固定架3-8外径匹配，光声池固定架3-8采用固定胶安装在光声池防护套3-5内部，且由定位卡3-4定位；所述定位卡3-4使得微型光声池3-9具有悬臂梁结构3-3的一端与激发光纤插针3-2和探测光纤插针3-1的距离固定；所述定位卡3-4的一端为光声池固定架3-8，另一端为固定底板3-10；所述固定底板3-10为开孔圆形板，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂等刚性绝缘材料，通过固定胶固定在光声池防护套3-5内部；所述激发光纤插针3-2、探测光纤插针3-1固定在固定底板3-10上；密封底板3-7为开孔的圆形面板，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂绝缘材料，与光声池防护套3-5的一端用固定胶固定在一起，所述密封底板3-7与微型光声池3-9端面的距离为微型光声池3-9长度的一半；所述中空纤维脱气单元3-6由固定底板3-10和密封底板3-7共同固定，同时中空纤维脱气单元3-6两端穿过固定底板3-10和密封底板3-7与外部联通；所述中空纤维脱气单元3-6由围绕微型光声池3-9布置的多根中空纤维脱气管构成。所述激发光纤插针3-2的中心线与微型光声池3-9中心线对齐；所述探测光纤插针3-1的中心线与悬臂梁结构3-3上的动片3-3-1边缘处对应；工作时所述激发光纤插针3-2发射的光束入射至微型光声池3-9，激发气体产生光声信号；悬臂梁结构3-3上的动片在光声信号的驱动下产生振动；探测光纤插针3-1端面与悬臂梁结构3-3上的动片3-3-1之间的距离随振动而变化，通过测量摆动幅度即可反应气体压力变动情况。
图3为本发明的绝缘材料光声光谱探头实施方式二示意图。如图3所示，主要包括：微型光声池3-9、光声池固定架3-8、光声池防护套3-5、密封底板3-7、固定底板3-10、定位卡3-4、激发光纤插针3-2、探测光纤插针3-1、悬臂梁结构3-3及中空纤维脱气单元3-6。所述微型光声池3-9为石英玻璃圆管，一端为出光石英玻璃片3-9-1，另一端入光石英玻璃片3-9-2，同时所述入光石英玻璃片3-9-2上具有悬臂梁结构3-3；所述悬臂梁结构3-3包括动片3-3-1和气隙3-3-2，外部气体可以通过气隙3-3-2进入微型光声池3-9；光声池固定架3-8为环氧树脂或聚四氟乙烯等绝缘材料构成的开孔方环形结构，周边开有通孔；微型光声池3-9采用固定胶安装在光声池固定架3-8中心圆环孔上，圆环孔直径与微型光声池3-9外径匹配；光声池防护套3-5为方筒形结构，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂，尺寸与光声池固定架3-8外尺寸匹配，光声池固定架3-8采用固定胶安装在光声池防护套3-5内部，且由定位卡3-4定位；所述定位卡3-4长度使得微型光声池3-9具有悬臂梁结构3-3的一端与激发光纤插针3-2和探测光纤插针3-1的距离固定；所述定位卡3-4的一端为光声池固定架3-8，另一端为固定底板3-10；所述固定底板3-10为开孔方形板，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂等刚性绝缘材料，通过固定胶固定在光声池防护套3-5内部；所述激发光纤插针3-2、探测光纤插针3-1固定在固定底板3-10上；密封底板3-7为方形面板，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂绝缘材料，与光声池防护套3-5的一端用固定胶固定在一起；所述中空纤维脱气单元3-6固定在光声池防护套3-5的侧壁上，同时中空纤维脱气单元3-6两端穿过光声池防护套3-5与外部联通；所述中空纤维脱气单元3-6由与微型光声池3-9垂直布置的多根中空纤维脱气管构成。所述激发光纤插针3-2的中心线与微型光声池3-9中心线对齐；所述探测光纤插针3-1的中心线与悬臂梁结构3-3上的动片3-3-1边缘处对应；工作时所述激发光纤插针3-2发射的光束入射至微型光声池3-9，激发气体产生光声信号；悬臂梁结构3-3上的动片在光声信号的驱动下产生振动；探测光纤插针3-1端面与悬臂梁结构3-3上的动片3-3-1之间的距离随振动而变化，通过测量摆动幅度即可反应气体压力变动情况。
图4为本发明的光源及信号处理模块实施方式一示意图。如图4所示，主要包括：激发光源4-1、主控制电路4-3、探测光源4-5、环形器4-6、光电信号解调模块4-2，光源驱动电路4-4；所激发光源4-1与光源驱动电路4-4相连，光源驱动电路4-4与主控制电路4-3相连，主控制电路4-3还与探测光源4-5和光电信号解调模块4-2相连；所述激发光源4-1输出端与信号光纤2相连；所述探测光源4-5输出端与环形器4-6的第一端口相连，环形器4-6的第二端口与探测光纤6相连，环形器4-6的第三端口与所述光电信号解调模块4-2相连。
图5为本发明的光源及信号处理模块实施方式二示意图。如图5所示，主要包括：激发光源4-1、主控制电路4-3、探测光源4-5、环形器4-6、光电信号解调模块4-2，光源驱动电路4-4，第一光路选择开关4-7及第二光路选择开关4-8；所激发光源4-1与光源驱动电路4-4相连，光源驱动电路4-4与主控制电路4-3相连，主控制电路4-3还与探测光源4-5和光电信号解调模块4-2相连；激发光源4-1的输出端与第一光路选择开关4-7的输入端相连；第一光路选择开关4-7包括多个输出端，可分别与多个信号光纤2相连；主控制电路4-3与第一光路选择开关4-7相连，用于控制第一光路选择开关4-7的导通通道；环形器4-6的第二端口与第二光路选择开关4-8输入端相连，第二光路选择开关4-8包括多个输出端，可分别与多个探测光纤6相连；所述主控制电路4-3与第二光路选择开关4-8相连，用于控制第二光路选择开关4-8的导体通通道。所述探测光源4-5输出端与环形器4-6的第一端口相连，环形器4-6的第三端口与所述光电信号解调模块4-2相连。
图6为本发明的微型光声池示意图。如图6所示，微型光声池3-9位圆柱形结构，一端采用出光石英玻璃片3-9-1封闭，另一端采用入光石英玻璃片3-9-2封闭，同时所述入光石英玻璃片3-9-2上具有悬臂梁结构3-3。悬臂梁结构3-3包括动片3-3-1和气隙3-3-2，动片3-3-1为长方体结构，其一端与入光石英玻璃片3-9-2相连，其他三端悬空与入光石英玻璃片3-9-2之间构成气隙3-3-2；外部气体可以通过气隙3-3-2进入微型光声池3-9。
本发明未详细阐述部分属于本领域技术人员的公知技术。以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种采用绝缘材料探头的油中溶解气体原位监测装置，其特征在于：所述的装置包括绝缘材料光声光谱探头(3)、光源及信号处理模块(4)、光纤穿墙法兰(5)、信号光纤(2)、探测光纤(6)；绝缘材料光声光谱探头(3)由绝缘材料构成，且全部位于被测设备(1)的内部，光源及信号处理模块(4)安装在被测设备(1)的外部，所述光纤穿墙法兰(5)位于被测设备(1)箱体上；绝缘材料光声光谱探头(3)通过光纤穿墙法兰(5)与外部的信号光纤(2)、探测光纤(6)相连；光源及信号处理模块(4)与信号光纤(2)、探测光纤(6)相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的绝缘材料光声光谱探头(3)包括微型光声池(3-9)、光声池固定架(3-8)、光声池防护套(3-5)、密封底板(3-7)、固定底板(3-10)、定位卡(3-4)、激发光纤插针(3-2)、探测光纤插针(3-1)及中空纤维脱气单元(3-6)；所述微型光声池(3-9)为石英玻璃圆管，一端采用出光石英玻璃片(3-9-1)封闭，另一端采用入光石英玻璃片(3-9-2)封闭，同时所述入光石英玻璃片(3-9-2)上具有悬臂梁结构(3-3)；所述悬臂梁结构(3-3)包括动片(3-3-1)和气隙(3-3-2)，外部气体可以通过气隙(3-3-2)进入微型光声池(3-9)；光声池固定架(3-8)为环氧树脂或聚四氟乙烯构成的开孔圆环状结构，圆环周边开有通孔；微型光声池(3-9)采用固定胶安装在光声池固定架(3-8)中心圆环孔上，圆环孔直径与微型光声池(3-9)外径匹配；光声池防护套(3-5)为圆筒形结构，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂，内径与光声池固定架(3-8)外径匹配，光声池固定架(3-8)采用固定胶安装在光声池防护套(3-5)内部，且由定位卡(3-4)定位；所述定位卡(3-4)使得微型光声池(3-9)具有悬臂梁结构(3-3)的一端与激发光纤插针(3-2)和探测光纤插针(3-1)的距离固定；所述定位卡(3-4)的一端为光声池固定架(3-8)，另一端为固定底板(3-10)；所述固定底板(3-10)为开孔圆形板，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂，通过固定胶固定在光声池防护套(3-5)内部；所述激发光纤插针(3-2)、探测光纤插针(3-1)固定在固定底板(3-10)上；密封底板(3-7)为开孔的圆形面板，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂绝缘材料，与光声池防护套(3-5)的一端用固定胶固定在一起；所述中空纤维脱气单元(3-6)由固定底板(3-10)和密封底板(3-7)共同固定，同时中空纤维脱气单元(3-6)两端穿过固定底板(3-10)和密封底板(3-7)与外部联通；所述中空纤维脱气单元(3-6)由围绕微型光声池(3-9)布置的多根中空纤维脱气管构成；所述激发光纤插针(3-1)的中心线与微型光声池(3-9)中心线对齐；所述探测光纤插针(3-1)的中心线与悬臂梁结构(3-3)上的动片(3-3-1)边缘处对应；工作时所述激发光纤插针(3-2)发射的光束经过入光石英玻璃片(3-9-2)入射至微型光声池(3-9)，激发气体产生光声信号；悬臂梁结构(3-3)上的动片(3-3-1)在光声信号的驱动下产生振动；探测光纤插针(3-1)端面与悬臂梁结构(3-3)上的动片(3-3-1)之间的距离随振动而变化，通过测量摆动幅度即可反应气体压力变动情况。
3.如权利要求2所述的一种采用绝缘材料探头的油中溶解气体原位监测装置，其特征在于：所述光源及信号处理模块包括激发光源(4-1)、主控制电路(4-3)、探测光源(4-5)、环形器(4-6)、光电信号解调模块(4-2)，光源驱动电路(4-4)；所激发光源(4-1)与光源驱动电路(4-4)相连，光源驱动电路(4-4)与主控制电路(4-3)相连，主控制电路(4-3)还与探测光源(4-5)和光电信号解调模块(4-2)相连；所述激发光源(4-1)输出端与信号光纤(2)相连；所述探测光源(4-5)输出端与环形器(4-6)的第一端口相连，环形器(4-6)的第二端口与探测光纤(6)相连，环形器(4-6)的第三端口与所述光电信号解调模块(4-2)相连；
所述检测装置工作时，含有溶解气体的油受到导体加热作用产生流动，流入中空纤维膜脱气单元(3-6)，中空纤维脱气单元(3-6)将油中溶解气体脱出进入光声池保护套(3-5)，并经一步从微型光声池(3-9)的气隙(3-3-2)进入微型光声池(3-9)中；通过激发光纤插针(3-2)射入的激光在微型光声池(3-9)内激发对应气体组分的光声信号，探测光纤插针(3-1)检测悬臂梁结构(3-3)上动片(3-3-2)的振动，并通过探测光纤(6)将光干涉信号输入光电信号解调模块(4-2)，经过信号解调传递给主控制电路(4-3)，进而获得被测气体组分浓度。
4.如权利要求1所述的一种采用绝缘材料探头的油中溶解气体原位监测装置，其特征在于：所述的绝缘材料光声光谱探头包括微型光声池(3-9)、光声池固定架(3-8)、光声池防护套(3-5)、密封底板(3-7)、固定底板(3-10)、定位卡(3-4)、激发光纤插针(3-2)、探测光纤插针(3-1)及中空纤维脱气单元(3-6)；所述微型光声池(3-9)为石英玻璃圆管，一端采用出光石英玻璃片(3-9-1)封闭，另一端采用入光石英玻璃片(3-9-2)封闭，同时所述入光石英玻璃片(3-9-2)上具有悬臂梁结构(3-3)；所述悬臂梁结构(3-3)包括动片(3-3-1)和气隙(3-3-2)，外部气体可以通过气隙(3-3-2)进入微型光声池(3-9)；光声池固定架(3-8)为环氧树脂或聚四氟乙烯绝缘材料构成的开孔方形结构，周边开有通孔，气体可自由扩散；微型光声池(3-9)采用固定胶安装在光声池固定架(3-8)中心圆环孔上，圆环孔直径与微型光声池(3-9)外径匹配；光声池防护套(3-5)为方筒形结构，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂，内部尺寸与光声池固定架(3-8)匹配，光声池固定架(3-8)采用固定胶安装在光声池防护套(3-5)内部，且由定位卡(3-4)定位；所述定位卡(3-4)使得微型光声池(3-9)具有悬臂梁结构(3-3)的一端与激发光纤插针(3-2)和探测光纤插针(3-1)的距离固定；所述定位卡(3-4)的一端为光声池固定架(3-8)，另一端为固定底板(3-10)；所述固定底板(3-10)为开孔方形板，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂等刚性绝缘材料，通过固定胶固定在光声池防护套(3-5)内部；所述激发光纤插针(3-2)、探测光纤插针(3-1)固定在固定底板(3-10)上；密封底板(3-7)为方形面板，材料为聚四氟乙烯或环氧树脂绝缘材料，与光声池防护套(3-5)的一端用固定胶固定在一起；所述中空纤维脱气单元(3-6)固定在光声池防护套(3-5)的侧壁上，同时中空纤维脱气单元(3-6)两端穿过光声池防护套(3-5)与外部联通；所述中空纤维脱气单元(3-6)由与微型光声池(3-9)垂直布置的多根中空纤维脱气管构成；所述激发光纤插针(3-1)的中心线与微型光声池(3-9)中心线对齐；所述探测光纤插针(3-1)的中心线与悬臂梁结构(3-3)上的动片(3-3-1)边缘处对应；工作时所述激发光纤插针(3-2)发射的光束通过入光石英玻璃片(3-9-2)入射至微型光声池(3-9)，激发气体产生光声信号；悬臂梁结构(3-3)上的动片(3-3-1)在光声信号的驱动下产生振动；探测光纤插针(3-1)端面与悬臂梁结构(3-3)上的动片(3-3-1)之间的距离随振动而变化，通过测量摆动幅度即可反应气体压力变动情况。
5.如权利要求1所述的一种采用绝缘材料探头的油中溶解气体原位监测装置，其特征在于：所述光源及信号处理模块包括：激发光源(4-1)、主控制电路(4-3)、探测光源(4-5)、环形器(4-6)、光电信号解调模块(4-2)，光源驱动电路(4-4)，第一光路选择开关(4-7)及第二光路选择开关(4-8)；所激发光源(4-1)与光源驱动电路(4-4)相连，光源驱动电路(4-4)与主控制电路(4-3)相连，主控制电路(4-3)还与探测光源(4-5)和光电信号解调模块(4-2)相连；激发光源(4-1)的输出端与第一光路选择开关(4-7)的输入端相连；第一光路选择开关(4-7)包括多个输出端，可分别与多个信号光纤(2)相连；主控制电路(4-3)与第一光路选择开关(4-7)相连，用于控制第一光路选择开关(4-7)的导通通道；环形器(4-6)的第二端口与第二光路选择开关(4-8)输入端相连，第二光路选择开关(4-8)包括多个输出端，可分别与多个探测光纤(6)相连；所述主控制电路(4-3)与第二光路选择开关(4-8)相连，用于控制第二光路选择开关(4-8)的导通通道；所述探测光源(4-5)输出端与环形器(4-6)的第一端口相连，环形器(4-6)的第三端口与所述光电信号解调模块(4-2)相连。
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