1 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院, 合肥 230601
2 大连理工大学 光电工程与仪器科学学院, 大连 116024
为了满足变压器中绝缘纸板因过热或者放电故障产生的一氧化碳气体的在线监测需求, 提出了一种基于光纤光声传感的油中溶解一氧化碳气体检测技术。采用光声光谱气体检测技术、并结合光纤传感和膜分离技术, 设计了集成油气分离和气体检测功能于一体的光纤光声传感探头, 油中溶解的一氧化碳气体通过油气分离膜进入到光纤探头中的微型气腔; 采用两根光纤将探头连接到解调仪器, 分别传输近红外激发光和探测光; 气体吸收光能产生的光声信号被光纤法布里-珀罗传感器探测, 并被设计的光纤光声解调模块进行信号处理, 获得系统对一氧化碳气体体积分数的检测灵敏度为0.345pm/10-6。结果表明, 所设计的光纤传感系统对油中溶解一氧化碳气体体积分数检出限达到5×10-6。该研究具有精度高、抗电磁干扰、脱气简单的优势, 为变压器油中溶解一氧化碳气体的检测提供了新方法。
传感器技术 微量气体检测 光声光谱 变压器 油中溶解气体分析 sensor technology trace gas detection photoacoustic spectroscopy transformer analysis of dissolved gas in oil
1 中广核研究院有限公司, 深圳 518100
2 大连理工大学 光电工程与仪器科学学院, 大连 116024
CH4和C2H2是变压器发生故障时两种重要的特征气体。为了实现对变压器中溶解的微量CH4和C2H2气体含量检测的需求, 采用激光光声光谱气体检测技术, 通过分析CH4和C2H2气体的近红外吸收谱线, 选取合适的激光光源并确定激光调制参数; 设计并搭建了一套以双激光光源和非共振光声池为核心的光声光谱微量CH4和C2H2气体检测系统, 获得了系统对CH4和C2H2气体检测灵敏度和低含量检测误差。结果表明, CH4和C2H2气体分别在体积分数为0～1000×10-6和0～500×10-6的范围内具有良好的线性响应, 每10-6体积分数的检测响应度分别为5.8969μV和16.1831μV; 在低含量CH4/C2H2混合气体对系统的重复性和精度测试中, CH4气体体积分数为3.00×10-6时的检测最大绝对误差为0.30×10-6, C2H2气体体积分数为0.50×10-6时的检测最大绝对误差为0.20×10-6。此研究结果满足测量误差的技术指标要求, 实现了对微量CH4和C2H2气体的高灵敏度检测。
测量与计量 油中溶解气体分析 光声光谱 变压器 measurement and metrology dissolved gas in oil photoacoustic spectroscopy transformer
1 辽宁出入境检验检疫局技术中心,大连,116001
2 大连化学物理研究所仪器分析化学研究室,大连,116023
本文采用自主研制的微型变压器油中溶解气体分析仪与模拟采样装置在线联用,测定了实际变压器油样中C2烃类溶解气体的含量.实验对采样探头、定量管体积、空白气体及富集管突破体积等重要因素进行了考察和研究.方法在测定的2～16μL/L浓度范围内呈良好的线性,相关系数大于0.9997,最低检出限为0.5μL/L.对实际变压器油中C2烃类溶解气体测定结果与国标方法进行了比较,相对误差(RE%)小于7.3%.
油中溶解气体分析(DGA) 微型气相色谱 在线分析
