變壓器油中微量氣體組分測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、變壓器絕緣油中溶解的特征氣體的含量蘊(yùn)含著變壓器運(yùn)行狀態(tài)的信息，對(duì)特征氣體進(jìn)行定量分析能夠及時(shí)預(yù)測(cè)變壓器的故障情況，從而避免更嚴(yán)重的事故發(fā)生。光聲光譜法克服了傳統(tǒng)方法的不足，并且具有選擇性好、靈敏度高、動(dòng)態(tài)范圍大等諸多優(yōu)點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)了一種基于光聲光譜技術(shù)的變壓器油中微量氣體組分檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變壓器油中微量氣體組分的精確測(cè)量。
　　以光聲效應(yīng)的工作機(jī)理和六種特征氣體紅外吸收特性為理論基礎(chǔ)，根據(jù)紅外光源、微聲傳感器以及光聲腔的特性，

2、同時(shí)結(jié)合光聲信號(hào)的典型特征，設(shè)計(jì)了一種對(duì)紅外光源的調(diào)制頻率進(jìn)行電脈沖控制的變壓器油中微量氣體光聲光譜檢測(cè)系統(tǒng)，顯著降低了系統(tǒng)復(fù)雜度和體積，適合應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
　　針對(duì)變壓器油中微量氣體光聲信號(hào)極其微弱的問題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于高精度Sigma-Delta ADC的鎖定放大器電路。該數(shù)字鎖定放大器是基于FPGA（Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）來實(shí)現(xiàn)的，所設(shè)計(jì)的數(shù)字鎖定放大器電路具有

3、功耗低和可靠性高的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)微弱光聲信號(hào)的準(zhǔn)確測(cè)量。設(shè)計(jì)完成后，對(duì)光聲信號(hào)測(cè)量電路進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示電路的本地噪聲控制在微伏級(jí)以下。
　　采用該方式設(shè)計(jì)的變壓器油中微量氣體光聲光譜測(cè)量系統(tǒng)，根據(jù)對(duì)不同濃度的乙炔氣體對(duì)應(yīng)采集到的光聲信號(hào)幅值的分析，得出測(cè)量誤差在允許范圍之內(nèi)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的變壓器油中微量氣體組分光聲光譜測(cè)量系統(tǒng)能夠滿足測(cè)量精度要求，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)油中微量氣體組分的定量分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器潛在故障進(jìn)行