變壓器油中氣體光聲信號混沌檢測及影響因素分析.pdf

1、氣體光聲光譜檢測技術(shù)做為一種新型傳感技術(shù)，其具有不消耗和分離被測氣體、靈敏度高、選擇性好、動態(tài)檢測范圍大等優(yōu)良特性，為變壓器油中溶解氣體檢測提供了新的思路和技術(shù)。檢測中，微音器輸出的光聲信號是進行氣體濃度分析的唯一特征量，也是整個檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。
　　 論文首先詳細介紹了氣體光聲信號的激發(fā)機理，其中對圓柱形光聲池中聲場的分布及聲信號振幅的大小進行了重點闡述；基于光聲光譜理論及方法，設(shè)計搭建了氣體光聲光譜檢測平臺，詳細介紹了光

2、聲池的設(shè)計與制作，并通過實驗分析了檢測系統(tǒng)中的噪聲分布。
　　 針對目前檢測氣體光聲信號所使用的互相關(guān)方法的局限性，論文引入了基于信號提取的混沌測量技術(shù)。詳細分析了Duffing混沌系統(tǒng)的檢測原理，建立了可測已知頻率正弦周期信號的仿真模型，并對系統(tǒng)非線性動力學(xué)行為做出了分析；在此基礎(chǔ)上，提出將時域特性優(yōu)良的互相關(guān)方法和具有噪聲強免疫能力的混沌檢測法結(jié)合的油中氣體光聲信號檢測方法，并采用兩種判別狀態(tài)的數(shù)學(xué)工具，即最大Lyapuno

3、v指數(shù)法和雙混沌振子差分法分別對已知濃度的氣體光聲信號進行檢測分析，其結(jié)果誤差分別不超過4.43％和5.95％，表明兩種方法均能有效的提取出氣體光聲信號，對噪聲干擾也有很好的抑制作用，并具有各自的優(yōu)勢。
　　 此外，論文通過實驗分析了影響氣體光聲信號的多種因素，詳細探討了壓力、溫度、激光功率、氣體濃度、諧振頻率、背景氣體、共振頻率漂移與氣體光聲信號值之間的影響關(guān)系，為進一步完善光聲光譜檢測系統(tǒng)提供了技術(shù)參照和支撐。