可調(diào)諧二極管激光吸收光譜檢測HF氣體的技術(shù)研究與裝置實現(xiàn).pdf

1、SF6氣體具有優(yōu)良的絕緣、滅弧特性,廣泛應(yīng)用于氣體絕緣組合設(shè)備(GIS，gas insulated substation)、氣體絕緣電纜(GIC)、氣體絕緣變壓器(GIT)等現(xiàn)代高壓電氣設(shè)備中。當(dāng)SF6高壓電氣設(shè)備發(fā)生絕緣故障時,會產(chǎn)生低氟產(chǎn)物,影響設(shè)備絕緣性及滅弧性。研究表明,通過對SF6的分解物HF氣體進行在線檢測可以快速、準(zhǔn)確的診斷潛在故障,因此研制高靈敏度、高選擇性、快速響應(yīng)、無交叉干擾的HF氣體檢測裝置對高壓電氣設(shè)備的安全運行

2、有重要意義。
　　本文研究了基于調(diào)諧二極管激光吸收光譜(TDLAS)技術(shù)的HF氣體檢測裝置,包括檢測方法確定及HF氣體譜線選取、檢測裝置的實現(xiàn)及鎖相模塊的設(shè)計、系統(tǒng)優(yōu)化與數(shù)據(jù)處理三個部分:
　　1、對比HF氣體各種檢測方法,選用了TDLAS技術(shù)的諧波檢測法。選取了HF氣體吸收譜線為1310nm,原因如下:利用HITRAN譜庫結(jié)合FTIR寬譜掃描進行HF氣體的譜線查詢及驗證;覆蓋HF氣體吸收譜線的二極管激光器在近紅外區(qū)域已經(jīng)得

3、到商用化;1310nm處不存在其他氣體成分干擾,1310nm是光纖通信中的一個低損耗窗口。
　　2、基于TDLAS技術(shù)的HF氣體檢測裝置的實現(xiàn),包括各組成部分的選擇及相關(guān)設(shè)計;為了實現(xiàn)儀器成品化,通過分析裝置適用的頻率范圍、諧波次數(shù)、時間常數(shù)、相位等參數(shù),針對性的研制出寬頻率范圍、諧波次數(shù)1f/2f可調(diào)、時間常數(shù)可調(diào)、相位可調(diào)的鎖相模塊,并對其性能進行測試及優(yōu)化,給出適合本裝置的最優(yōu)鎖相參數(shù),替代了商用鎖相放大器。
　　3、