基于声表面波技术的变压器油中溶解气体检测装置及方法

摘要

本发明公开了电力系统领域的一种基于声表面波技术的变压器油中溶解气体检测装置及方法。所述装置包括气体检测传感器和数据采集器；所述气体检测传感器包括晶体基片、输入叉指换能器、多条耦合器、气敏薄膜、输出叉指换能器和信号接口；数据采集器包括微处理器、放大滤波电路、混频滤波电路、频率测量电路、射频天线。本发明提供的变压器油中溶解气体检测装置及方法涉中的气体检测传感器采用声表面波技术检测变压器油中溶解气体，装置无线无源；双声路结构消除测量环境其他因素影响，通过更换气敏薄膜实现不同气体测量；相比于现有变压器油中溶解气体检测方法，该方法具有装置简单、连续测量、不需要对变压器柜体进行改造等优点。

主权项

一种基于声表面波技术的变压器油中溶解气体检测装置，其特征在于，所述检测装置由若干个气体检测传感器和一个数据采集器构成；所述气体检测传感器包括底板(1)上安装有晶体基片(2)，晶体基片(2)上安装有输入叉指换能器(3)、两个多条耦合器、有气敏薄膜的声路(4)、无气敏薄膜的声路(5)、两个输出叉指换能器；接收天线(6)通过信号输入接口与输入叉指换能器(3)连接，输入叉指换能器(3)的输出端与多条耦合器甲(7)的输入端和多条耦合器乙(8)的输入端连接，多条耦合器甲(7)的输出端与有气敏薄膜的声路(4)的输入端连接，多条耦合器乙(8)的输出端与无气敏薄膜的声路(5)的输入端连接，有气敏薄膜的声路(4)的输出端和无气敏薄膜的声路(5)的输出端分别连接到两个信号反馈部分的输入端；每个信号反馈部分由输出叉指换能器(9)通过信号输出接口与反馈天线(10)连接构成；所述数据采集器由微处理器、放大滤波电路、射频天线、混频滤波电路、频率测量电路、微处理器依次连接构成，其中微处理器、放大滤波电路以及射频天线组成的激励信号发出部分，由射频天线、混频滤波电路、频率测量电路以及微处理器组成的测量信号接收部分；所述晶体基片(2)能降低声波信号耦合损耗；所述气敏薄膜用于吸收变压器油中溶解气体，能够改变声表面波传播途径的频率特性；所述输入叉指换能器(3)、输出叉指换能器(9)分别用于电‑声和声‑电信号的转换；所述多条耦合器用于体声波信号和声表面波信号分离；所述放大滤波电路与射频天线组合用于频率信号的输出；所述混频滤波电路和频率测量电路组合用于检测信号的整理和测量；所述气体检测传感器采用双声路信号采集，消除检测环境中其他因素的干扰，除气敏薄膜的有无的区别外，双声路的设计参数均相同；所述放大滤波电路用于增强信号传输功率，扩展信号传输距离。