CN115586151A - 基于激光光声光谱技术的sf6分解产物在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，包括壳体、谐振腔调整单元，壳体的内部两侧均设置有缓冲腔，壳体的内部还设置有调整块腔室，谐振腔调整单元嵌入在调整块腔室的内部，谐振腔调整单元位于两个缓冲腔之间，其中一个缓冲腔上设置有入光口、进气口，另一个缓冲腔上设置有出光口、出气口，谐振腔调整单元包括移动调整块，移动调整块的内部设置有多个横截面面积不同的谐振腔，多个谐振腔横向贯穿移动调整块的内部，多个谐振腔之间相互平行，谐振腔连通两个缓冲腔，移动调整块上设置有定位模块，壳体的前侧设置有圆孔，圆孔的内部插入有微音器。该装置可根据测量环境需求而灵活调整谐振腔腔径大小。
Description
技术领域
本发明涉及光声光谱气体检测技术领域，尤其是涉及一种基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置。
背景技术
六氟化硫(SF6)气体具有优良的绝缘和灭弧性能，广泛应用于气体绝缘组合电器(GIS)、气体绝缘断路器、变压器、互感器等电气设备中。我国220KV及以上电压等级开关设备主要采用SF6气体绝缘设备，在城市电网中六氟化硫电气设备的使用更加广泛。SF6气体在设备正常的运行情况下均含有一定量杂质，当设备内部存在故障的情况下，SF6气体本身或SF6与设备内部的绝缘材料相互作用会产生一定种类和一定量的杂质，放电或者高温会导致SF6气体分解，其分解产物与结构材料是不相容的。SF6气体在电弧高温作用下，很少量的SF6会分解为有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等，电弧熄灭后，大部分又可还原，仅有极少部分在重新结合的过程中与游离的金属原子及水发生化学反应，产生金属氟化物以及HF有毒性和腐蚀性物质。因此通过对杂质种类和含量的分析，可判断SF6电气设备内部的故障情况，通常通过光声光谱技术对SF6分解产物进行检测。
当前，光声光谱气体检测装置的结构形式基本相同，受传统结构和技术方案的局限，光声光谱气体检测装置装配完成后，其装置的固有性能通常是不可进行调节的，所以装配后的系统装置只能依靠外部的电子系统来改善其检测性能指标，因而整机调节灵活度较差，无法根据测量环境需求而灵活调整谐振腔腔径大小。
因此，需要一种基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，包括壳体、谐振腔调整单元，所述壳体的内部两侧均设置有缓冲腔，所述壳体的内部还设置有调整块腔室，所述谐振腔调整单元嵌入在所述调整块腔室的内部，所述谐振腔调整单元位于两个所述缓冲腔之间，其中一个所述缓冲腔上设置有入光口、进气口，另一个所述缓冲腔上设置有出光口、出气口，所述谐振腔调整单元包括移动调整块，所述移动调整块的内部设置有多个横截面面积不同的谐振腔，多个谐振腔横向贯穿所述移动调整块的内部，多个所述谐振腔之间相互平行，所述谐振腔连通两个缓冲腔，所述移动调整块上设置有定位模块，所述壳体的前侧设置有圆孔，所述圆孔的内部插入有微音器。
优选地，上述的基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，其中两个所述缓冲腔相互靠近的一面上均设置有锥形孔，每个所述谐振腔的两端开口处均设置有喇叭口，所述喇叭口与所述锥形孔相适配。
优选地，上述的基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，其中所述圆孔的中轴线与两个所述锥形孔圆心之间的连线相交，且交点位于两个锥形孔圆心连线的中点。
优选地，上述的基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，其中所述定位模块包括多个定位卡槽，所述壳体的底部安装有定位单元，所述定位单元包括壳套，所述壳套的内部贯穿有插杆，所述插杆的外部套设有弹簧，所述插杆的端部与所述定位卡槽相适配，在所述弹簧的弹力作用下，所述插杆的端部与其中一个所述定位卡槽抵接。
优选地，上述的基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，其中所述定位卡槽呈圆锥形，所述插杆的端部呈圆锥形。
优选地，上述的基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，其中所述壳套的内部设置有弹簧安装腔，所述弹簧位于所述弹簧安装腔的内部，所述插杆上固定有挡板，所述挡板与所述弹簧抵接。
优选地，上述的基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，其中所述移动调整块的下端安装有把手。
本发明的有益效果是：通过在移动调整块的内部设置多个管径不同的圆柱状谐振腔，多个谐振腔横向贯穿移动调整块的内部，在谐振腔两端设置圆锥状喇叭口与锥形孔进行对接，可实现不同谐振腔的切换。在移动调整块上设置多个定位卡槽，在壳体底部安装定位单元，通过定位单元的插杆与弹簧的配合，可实现各谐振腔切换时的精准对位。该基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置可根据测量环境需求而灵活调整谐振腔腔径大小。
附图说明
图1为本发明的外部结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为壳体的内部结构示意图；
图4为移动调整块的内部结构示意图；
图5为图2中谐振腔调整后的结构示意图；
图6为图2中A处的局部放大图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、壳体，2、缓冲腔，3、入光口，4、进气口，5、出光口，6、出气口，7、谐振腔调整单元，71、谐振腔，72、移动调整块，73、把手，74、定位卡槽，8、微音器，9、定位单元，91、壳套，92、插杆，93、弹簧安装腔，94、弹簧，95、挡板，10、调整块腔室，11、锥形孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1～图6所示，基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，包括壳体1、谐振腔调整单元7，壳体1的内部两侧均设置有缓冲腔2，壳体1的内部还设置有调整块腔室10，调整块腔室10位于两个缓冲腔2之间，谐振腔调整单元7嵌入在调整块腔室10的内部。谐振腔调整单元7位于两个缓冲腔2之间。
其中一个缓冲腔2上设置有入光口3、进气口4，另一个缓冲腔2上设置有出光口5、出气口6，两个缓冲腔2相互靠近的一面上均设置有锥形孔11，入光口3、锥形孔11、出光口5位于同一直线上。入光口3、出光口5处均安装有高透光率的玻璃。
谐振腔调整单元7包括移动调整块72，移动调整块72的内部设置有多个圆柱状的谐振腔71，各谐振腔71的管径均不相同，多个谐振腔71横向贯穿移动调整块72的内部。多个谐振腔71之间相互平行。移动调整块72上设置有多个定位卡槽74，定位卡槽74呈圆锥形。移动调整块72的下端安装有把手73。
壳体1的底部安装有定位单元9，定位单元9包括壳套91，壳套91的内部贯穿有插杆92，插杆92的外部套设有弹簧94。壳套91的内部设置有弹簧安装腔93，弹簧94位于弹簧安装腔93的内部，插杆92上固定有挡板95，挡板95与弹簧94抵接，从而使弹簧94能够给插杆92提供弹力，在弹簧94的弹力作用下，插杆92的端部与其中一个定位卡槽74抵接。插杆92的端部呈圆锥形，与定位卡槽74相适配。定位卡槽74的数量与谐振腔71的数量相同，当插杆92插入其中一个定位卡槽74时，对应的有一个谐振腔71的两端恰好与锥形孔11接合。优选地，任意相邻的两个谐振腔71的中轴线之间的距离d1相同，任意相邻的两个定位卡槽74之间的距离d2相同，且d1与d2相等，保证插杆92插入其中一个定位卡槽74时，对应的有一个谐振腔71的两端恰好与锥形孔11接合，能够一一对应。每个谐振腔71的两端开口处均设置有喇叭口，锥形孔11的锥度与谐振腔71两端喇叭口的锥度相同，因此，无论谐振腔71管径如何变化，通过将接口处设计成圆锥状，可实现谐振腔的完美接合。且通过高精度的机械加工，可实现锥形孔11与喇叭口严丝合缝的连接，接口处平滑。
谐振腔71连通两个缓冲腔2，壳体1的前侧设置有圆孔，圆孔的内部插入有微音器8。圆孔的中轴线与两个锥形孔11圆心之间的连线相交，且交点位于两个锥形孔11圆心连线的中点，无论谐振腔71如何切换，保证了微音器8能够对准谐振腔71的中心处，保证了信号的采集强度。
在使用该基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置时，激光从入光口3射入，并经过锥形孔11、谐振腔71，最终从出光口5射出，待测气体从进气口4进入，通过缓冲腔2、谐振腔71、缓冲腔2，最终从出气口6排出。当需要调整切换谐振腔71时，可直接手握移动调整块72下端的把手73推动或拉动移动调整块72移动，由于定位卡槽74和插杆92端部均为锥面，在移动过程中斜面之间的力可促使插杆92后退，使弹簧94回缩，待插杆92端部插入下一个定位卡槽74时，另一谐振腔71完成切换。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅用于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，其特征在于：包括壳体(1)、谐振腔调整单元(7)，所述壳体(1)的内部两侧均设置有缓冲腔(2)，所述壳体(1)的内部还设置有调整块腔室(10)，所述谐振腔调整单元(7)嵌入在所述调整块腔室(10)的内部，所述谐振腔调整单元(7)位于两个所述缓冲腔(2)之间，其中一个所述缓冲腔(2)上设置有入光口(3)、进气口(4)，另一个所述缓冲腔(2)上设置有出光口(5)、出气口(6)，所述谐振腔调整单元(7)包括移动调整块(72)，所述移动调整块(72)的内部设置有多个横截面面积不同的谐振腔(71)，多个谐振腔(71)横向贯穿所述移动调整块(72)的内部，多个所述谐振腔(71)之间相互平行，所述谐振腔(71)连通两个缓冲腔(2)，所述移动调整块(72)上设置有定位模块，所述壳体(1)的前侧设置有圆孔，所述圆孔的内部插入有微音器(8)。
2.根据权利要求1所述的基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，其特征在于：两个所述缓冲腔(2)相互靠近的一面上均设置有锥形孔(11)，每个所述谐振腔(71)的两端开口处均设置有喇叭口，所述喇叭口与所述锥形孔(11)相适配。
3.根据权利要求2所述的基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，其特征在于：所述圆孔的中轴线与两个所述锥形孔(11)圆心之间的连线相交，且交点位于两个锥形孔(11)圆心连线的中点。
4.根据权利要求1所述的基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，其特征在于：所述定位模块包括多个定位卡槽(74)，所述壳体(1)的底部安装有定位单元(9)，所述定位单元(9)包括壳套(91)，所述壳套(91)的内部贯穿有插杆(92)，所述插杆(92)的外部套设有弹簧(94)，所述插杆(92)的端部与所述定位卡槽(74)相适配，在所述弹簧(94)的弹力作用下，所述插杆(92)的端部与其中一个所述定位卡槽(74)抵接。
5.根据权利要求4所述的基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，其特征在于：所述定位卡槽(74)呈圆锥形，所述插杆(92)的端部呈圆锥形。
6.根据权利要求4所述的基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，其特征在于：所述壳套(91)的内部设置有弹簧安装腔(93)，所述弹簧(94)位于所述弹簧安装腔(93)的内部，所述插杆(92)上固定有挡板(95)，所述挡板(95)与所述弹簧(94)抵接。
7.根据权利要求5所述的基于激光光声光谱技术的SF6分解产物在线监测装置，其特征在于：所述移动调整块(72)的下端安装有把手(73)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230110 |