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专利名称：SF₆气体泄漏检测成像装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力安全检测设备的技术领域，具体涉及一种SF6气体泄漏检测 成像装置。
背景技术：
SF6电气设备作为绝缘或灭弧的理想材料，并且由于具有运行安全可靠、维护工 作量少、占地面积小的优点得到了极其广泛的应用。近年来500 kV/220kV变电站中的大部 分220 kV(室内)和全部IlOkV设备均采用气体绝缘全封闭组合电器，500 kV设备也试 图采用气体绝缘全封闭组合电器SF6开关室，气体绝缘全封闭组合电器室越来越普遍地应 用于城区变电站。由于制造、安装等质量差异以及材料老化等因素，SF6高压开关设备发生 SF6气体泄漏也是一个非常普遍的现象。因此DL/T596—1996《电力设备预防性试验规程》 规定要定期对SF6密度继电器进行校验。SF6气体由于具有无色、无味以及基本无毒的特点，我们无法用感觉器官直接感知 到，传统查漏的办法有三种肥皂水检漏法、大面积包扎法和气体传感器法。肥皂水检漏法 就是在设备外表面抹上肥皂水，通过观察肥皂泡发现漏点；大面积包扎法就是用塑料布将 可能漏器的地方包裹起来，有泄漏的地方将鼓起来。这两种办法费事费工，还必须长时间 停电，对于供电部门是不可取的；气体传感器的灵敏度较高，当气体的浓度超过某值时，仪 器发出报警，但气体传感器法无法查找泄漏点，因为它看不出分布情况，只能一个点一个点 的检测，只要浓度超过报警限就响，它无法判断漏点究竟在哪里，而且仪器探头必须接触到 SF6气体，操作者必需要近距离接触高压开关设备，对操作者来说很危险。因此，传统的检测 方法因为不能在线检测、不能快速查找泄漏源或危险等缺点，已不能够满足应用要求。为了 SF6电气设备的安全运行、避免设备的停电、减少设备的维护费用、保护维护 人员的身体健康，开发一种高性能、远距离、检测微量泄漏、便携式、直观捕捉电力运行设备 SF6漏点的仪器就显得尤为重要。
发明内容为克服上述现有技术的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种SF6气体泄 漏检测成像装置，本实用新型克服了现有技术存在的不能在线检测、不能快速查找泄漏源 或存在危险等缺点，使得SF6电气设备能够安全运行、避免设备的停电、减少设备的维护费 用、保护维护人员的身体健康。为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术解决方案一种SF6气体泄漏检测成像装置，包括机壳，其特征在于，所述机壳外部设置显示 器、键盘，机壳内部设置主控制器、红外摄像仪、显示器、键盘、激光发射器和报警器，主控 制器分别连接红外摄像仪、显示器、键盘、激光发射器和报警器；所述激光发射器的头部设 置扩束镜头。本实用新型还包括如下其它技术方案[0009]所述主控制器通过功率控制器连接激光发射器。所述扩束镜头由第一凹透镜片和第二凹透镜片组成，调节旋钮用以调节第一凹透 镜片和第二凹透镜片之间的距离。所述主控制器采用ARMll微处理器。所述激光发射器采用工业(X)2激光发射器。本实用新型的优点如下1、能够在较远的范围内非接触地安全且准确地检测SF6气体的泄漏情况，同时可 以在线实时观测SF6的状况。2、具有防灼伤功能，它能使激光器的使用寿命更长。3、结构简单且易于操作，可制成便携式装备。

图1是本实用新型的结构示意图。图2是扩束镜头的结构示意图。图3是激光发射器与红外摄像仪在机壳前端面板的设置示意图。图4是本实用新型的系统内部连接示意图。图5是本实用新型实际工作过程示意图。
以下结合附图及具体实施方式
对本实用新型做进一步的详细说明。
具体实施方式
如图1和图4所示，本实用新型的SF6气体泄漏检测成像装置，包括机壳4，其特征 在于，所述机壳4外部设置显示器10、键盘12，机壳4内部设置主控制器15、红外摄像仪7、 显示器10、键盘12、激光发射器6和报警器17，主控制器15分别连接红外摄像仪7、显示器 10、键盘12、激光发射器6和报警器17 ；所述激光发射器6的头部设置扩束镜头5。所述主控制器15通过功率控制器16连接激光发射器6。所述所述激光发射器6采用工业(X)2激光发射器。红外摄像仪7采用D780B，工作频率50Hz，每秒输出25帧图像，它采用红外锗镜 头。红外摄像仪7具有38牡288像素，主控制器15中设定了灰度报警，从而具有防灼伤功 能。主控制器15由ARMll微控制器及其外围电路构成。主控制器15通过编程实现对 信号的处理和对外接电路的控制。只要操作简单的按键就可以捕获目标的泄漏情况并进行 图像的显示和存储。且ARMll微控制器支持SD卡可存储的影象资料，供存储、分析和记录
Z用ο如图2所示，所述扩束镜头5由第一凹透镜片1和第二凹透镜片2组成，调节旋钮 3用以调节第一凹透镜片1和第二凹透镜片2之间的距离，从而实现扩散角在4度-8度范 围内变化，扩散角变化。如图3所示，在实际应用过程中，可以将扩束镜头5，激光发射器的绿色十字激光 标记14，红外摄像仪7的镜头13设置在本实用新型的前端面板上。本实用新型检测SF6气体的原理如下
4[0031]由于SF6气体对波长为10. 55um的光吸收能力较强。当用波长范围为10. 2-10. Sum 的激光照射SF6时，波长为10.55um的光大部分被吸收。在此时，用可捕捉波长范围为 8um-14um的红外摄像仪7对穿透SF6且反射回的激光进行捕捉。通过对捕捉到的光的光谱 进行分析可知，如果SF6气体泄漏，则红外摄像仪会在波长为10. 55um的地方光谱有明显的 下降。因此，本实用新型能够即时、准确地获取距离30m-40m以内目标大小为3. 5*3. 5m2的 泄露情况。如图5所示，本实用新型的工作流程如下工业型(X)2激光发射器6发射出激光，激光通过扩束镜头5后，激光的发散角可在 4-8度之间调节。激光照射在被检测物体8上面，反射回的激光被红外摄像仪7捕捉。红外 摄像仪7采集的数据通过数据线发送到15主控制器上。主控制器15把处理后的信息输出 到显示器10，显示器10显示红外图像。在工作过程中，主控制器15根据键盘12的输入命 令来实时的检测SF6气体的泄漏状况。当主控制器15检测到图像的某个设定的区域范围 的平均阈值大于设定值时，主控制器15控制报警器17发出报警，同时主控制器15控制功 率控制器16工作，从而减小工业型0)2激光发射器的输入功率，直至到正常水平。同时主 控制器15根据键盘12输入的控制信号来控制外围电路。当我们通过键盘12设置某个阈 值时，主控制器15会进行自动判断，如果图像某个区域的灰度值的平均值大于阈值则报警 器17会报警，同时主控制器15会通过功率控制器16会调节激光器的功率。键盘12还可 以控制激光器的开和关以及图像的存储。
权利要求1.一种SF6气体泄漏检测成像装置，包括机壳(4)，其特征在于，所述机壳(4)外部设 置显示器(10)、键盘(12)，机壳(4)内部设置主控制器(15)、红外摄像仪(7)、显示器(10)、 键盘(12)、激光发射器(6)和报警器(17)，主控制器(15)分别连接红外摄像仪(7)、显示器 (10)、键盘(12)、激光发射器(6)和报警器(17)；所述激光发射器(6)的头部设置扩束镜头 (5)。
2.如权利要求1所述的SF6气体泄漏检测成像装置，其特征在于，所述主控制器(15) 通过功率控制器(16 )连接激光发射器(6 )。
3.如权利要求1所述的SF6气体泄漏检测成像装置，其特征在于，所述扩束镜头(5)由 第一凹透镜片(1)和第二凹透镜片(2)组成，调节旋钮(3)用以调节第一凹透镜片(1)和第 二凹透镜片(2)之间的距离。
4.如权利要求1所述的SF6气体泄漏检测成像装置，其特征在于，所述主控制器(15) 采用ARMll微处理器。
5.如权利要求1所述的SF6气体泄漏检测成像装置，其特征在于，所述激光发射器(6) 采用工业CO2激光发射器。
6.如权利要求1所述的SF6气体泄漏检测成像装置，其特征在于，所述红外摄像仪(7) 采用D780B。
专利摘要本实用新型公开了一种SF6气体泄漏检测成像装置，包括机壳，所述机壳外部设置显示器、键盘,机壳内部设置主控制器、红外摄像仪、显示器、键盘、激光发射器和报警器，主控制器分别连接红外摄像仪、显示器、键盘、激光发射器和报警器；所述激光发射器的头部设置扩束镜头。本实用新型克服了现有技术存在的不能在线检测、不能快速查找泄漏源或存在危险等缺点，使得SF6电气设备能够安全运行、避免设备的停电、减少设备的维护费用、保护维护人员的身体健康。
文档编号G01N21/31GK201885967SQ20102063847
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者李伟, 杜晓兵, 王丰飞, 颜鹏 申请人:长安大学