电力电缆接头测温系统的设计

电缆接头是电缆的薄弱环节,电缆接头温度是反映其运行状态的重要参数。为及时准确了解电缆接头的运行状况,设计了电缆接头温度在线监测系统。首先根据传热学理论,分析电缆接头的传热形式和特点,应用有限元分析软件求解电缆接头的温度场分布。然后根据光纤Bragg光栅(FBG)的传感原理,采用热反应灵敏的光纤光栅传感器和精度较高的微型光谱仪设计测温系统,其中对传感器进行优化设计,并通过包绕方式安装传感器。该系统不受电磁辐射的干扰和光源波动的影响;传感器可在一条光纤上串接复用,实现准分布式测量。实验表明,该系统可以实时监测电缆接头的温度变化,实现电缆事故预警。

光学式SF_6断路器的泄漏检测技术

为了更加及时准确地检测SF6断路器的泄漏情况以及气室内SF6气体的体积分数,在分析了现有SF6断路器检漏技术的基础上,主要利用红外吸收光谱法,设计出了全光纤光学式SF6红外气体传感器及SF6气体体积分数检测系统。仿真及实验研究结果表明,SF6与空气的混合气体中的SF6气体的体积分数<10-3时,SF6气体体积分数与吸光度满足线性关系。所以可以应用该技术对装有SF6断路器的室内进行气体体积分数检测,而且该检测系统具有极其明显的技术优势和广泛的应用价值。

电力电缆接头温度场分布的理论研究

电力电缆接头事故在电力电缆故障中占很大的比例,电力电缆接头的温度是反应其运行状态的重要参数。文中构建了电力电缆接头的简化结构模型,运用传热学的原理建立了电力电缆接头的温度场数学模型,应用有限元法分析了电力电缆接头的温度场分布。根据温度场的分布,把温度传感器合理地安装在接头的表面,可以通过电力电缆接头的结构特性、表面温度和环境温度,得到更加接近实际温度的接头线芯温度,能够及时准确地了解电力电缆接头的运行状况。

SF_6断路器气体泄漏红外图像中散斑噪声的抑制算法

SF6断路器是电力系统中常见的电气设备,针对SF6断路器气体泄漏红外图像中广泛存在的激光散斑噪声,提出一种抑制散斑噪声的新算法。将同态均值滤波与小波变换结合,并应用贝叶斯软阈值,对红外图像进行去噪处理。研究中,将该算法与同态均值滤波、同态均值滤波与传统固定小波阈值结合滤波等算法作了比较,结果表明,在图像标准偏差、信噪比和散斑指数等常用性能指标上所提算法优于其他算法。

基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器研究

为进一步促进光学电流互感器(OCT)在电力系统中应用,将光纤传感技术与磁致伸缩材料相结合,提出了一种新型的OCT的设计方法。将干涉仪的两个臂分别沿平行于磁场方向和垂置与磁场方向回环粘贴在正方形磁致伸缩材料的两个表面上,确保光纤均匀、对称分布,上下表面上光纤正交排列、匝数相同,形成双臂对称型的马赫-曾德干涉仪,得到了一定的温度补偿,消除了磁致伸缩材料热膨胀带来的测量影响,测量误差为0.65%,表明了该结构能达到温度补偿的效果,在一定程度上解决了阻碍OCT实用化进程的测量温漂问题。

新型封装的光纤光栅温度传感器的研究

提出了一种新型的光纤光栅(FBG,Fiber Bragg Grating)温度传感器封装技术。该传感器使用特殊的工艺将光纤光栅封装在涂覆有聚酰亚胺胶的凹槽基底材料上,基底材料也采用聚酰亚胺材料,该方法提高了传感器的灵敏度和可靠性。在40-120度的温度环境下,对这种新型光纤光栅温度传感器反射光谱反复进行了试验,并与陶瓷材料封装的光纤光栅温度传感器进行了比较,结果表明该新型传感器具有良好的响应特性。

锅炉“四管”泄漏监测系统的声导管研究

电站锅炉"四管"泄漏是影响机组安全运行的主要原因,目前锅炉"四管"泄漏检测的3种方法为传统法、滤波法和声谱分析法,其中声谱法最为常用,但此法灵敏度低,且声音传感器容易损坏。对此,设计了专门的声学谐振腔式声导管,通过试验证实,这种声学谐振腔式声导管可增强泄漏声音,能准确有效地提取泄漏信号,灵敏度较高,并可避免锅炉在正压情况下炉内火焰和热气对传感器的影响,降低了锅炉"四管"泄漏监测系统安装维修成本。

基于荧光图像的快速检测藻类浓度方法的研究

针对传统近海藻类监测的局限性,提出了一种新的藻类监测的方法。利用435 nm的激光器作为激发光源,得到波长为685 nm左右的藻类荧光图像,以发出的荧光强度图像的灰度值大小来表征水中藻类的浓度。通过实验确定了激发激光器的功率以及检测样品室的高度,结果表明,合理设计激发激光器的功率与检测样品室的高度,可以得到藻类浓度与荧光图像的灰度值之间的线性关系,为无人驾驶环境监测船提供了新的藻类检测方法。

基于光谱吸收法SF_6断路器泄漏检测技术的研究

在分析现有SF6断路器检漏技术的基础上,对红外光谱吸收法用于检测SF6浓度进行了分析和研究。基于红外光谱吸收法原理设计了SF6气体浓度检测系统,通过实验和仿真表明,该系统能很好地检测SF6高压断路器的气体泄漏情况,并能快速识别泄漏源。具有广泛的应用价值。

光纤压力传感器物理实验仪的研制

给出一个应用于光纤压力传感器物理实验仪的设计实例。给出了实际应用的框图,可使我们对光纤及传感器有所了解。

锅炉四管漏泄装置的光电传声系统研究

大型电站锅炉的四管泄漏是引起机组非计划停运的主要原因,如何预防和控制锅炉四管泄漏事故就成为保障电网安全运行的重要环节。声谱分析法是目前最常用的检测方法,在锅炉的顶部温度较高,而且锅炉内部有时产生正压会使普通音频传感器特别容易损坏,设计了耐高温的光纤音频传感器与声学谐振腔,通过仿真确定了光纤音频传感器高灵敏度的工作范围,并通过声学谐振腔的设计,使泄漏噪声信号提高了1倍。由实验测试结果可知,该系统能够有效地测试到锅炉炉管泄漏信号,为锅炉炉管泄漏监测提供了新的思路。

锅炉炉内管道泄漏的声学模型

各大电厂锅炉管道泄漏事故给国家造成巨大的经济损失，文中利用声学方法对锅炉炉内管道泄漏进行监测，并论述了声强与泄漏口径，声强与管内工质，声强与出口速度之间的关系，对声信号在炉内衰减情况作了一定的分析。

基于数字图像处理技术的藻类浓度检测方法

荧光分光光度法是叶绿素a的国家标准检测方法之一,灵敏度高,但需要荧光计,设备相对较贵。针对荧光值的测量,以往的集成电路式荧光计是把荧光强度转化为微弱电信号。本研究提出了一种新的测量方法:根据荧光图像亮度值估算荧光强度。研究中,应用调制紫外激光激发叶绿素a,CCD接收荧光图像,利用小波域多尺度积对图像有效荧光部分进行去噪与边缘检测,确定荧光所在范围与亮度值。经大量定标实验做出数据库,结果表明,荧光图像法能较为准确地计算出藻类浓度,设备便携、简单,可应用在航拍中做大范围海域检测。

锅炉“四管”泄漏的声学测量

高压锅炉管道泄漏是电厂频繁出现的事故,给电厂运行的安全性和经济性带来极大的影响。为此本文对泄漏模型进行了研究,提出泄漏声强与泄漏孔径、泄漏工质、泄漏出口速度之间的关系,并进行了实际的测量。测量结果表明,基本符合理论预测。

基于荧光图像的藻类监测装置的研究

针对传统近海藻类监测的局限性,提出了一种新的藻类监测方法。利用440nm的激光器作为激发光源,得到波长为680nm左右的藻类荧光图像。通过DM642图像处理系统,对藻类发出的荧光图像进行处理,以发出的荧光强度图像的灰度值大小来表征水中藻类的浓度,帮助解决海藻爆发的预测工作。试验数据分析结果表明,系统设计合理实用,藻类浓度与荧光图像的灰度值成明显线性关系,线性相关系数为0.9832。

硅基M×N型微环阵列谐振滤波器的理论分析

对硅基M行N列微环谐振滤波器的传输特性进行了理论分析,给出了M×N微环阵列谐振滤波器光强传递函数的通用公式.在1·55μm谐振波长下对其传输特性进行了数值模拟,计算结果表明,行数M取为奇数且行数M、列数N越大时,其谐振峰越平坦越陡峭,具有较好的滤波特性.选择M=5,N=10,谐振峰的3dB带宽约为0·35nm.

应用光纤Bragg光栅的新型直流电流测量方法

光学电流互感器因具有许多传统电磁感应式电流互感器无法比拟的优点,具有广阔的应用前景,但目前国内应用于直流测量的研究报道较少。为此基于光纤Bragg光栅的应变敏感性和磁性材料的磁致伸缩效应,提出了一种新型直流电流测量方法。在详细分析超磁致伸缩材料(GMM)调制光纤光栅时存在的磁滞非线性以及测量精度的温漂问题后,通过施加合适的偏置磁场、预压应力,改善了磁滞非线性特性,利用光纤Bragg光栅的可串联特性设计温度补偿系统,解决了温漂问题,实现了光纤Bragg光栅(FBG)波长漂移量与轴向应变量的线性调谐关系,并以此设计了实验样机。实验表明,该装置具有结构简单、线性度好、灵敏度高等特点。该方法为高压直流输电电流检测提供了一种新的有效手段。

硅基竖直耦合三环谐振波分复用器的特性

对1×N信道硅基竖直耦合三环谐振波分复用器的传输特性进行了分析,给出了光学传递函数的公式.在中心波长1550.918nm、波长间隔1.6nm的情况下,对其振幅耦合比率、波谱响应、分光光谱、插入损耗、信道间的串扰进行了数值模拟.计算结果表明,该器件具有以下良好性能:若取小环与信道间的振幅耦合比率为0.27,小环与大环间的振幅耦合比率为0.06,该器件具有箱形波谱响应,输出光谱中的次峰值已被抑制到-25dB,谐振峰平坦且陡峭,3dB带宽约为0.28nm,每条输出信道的插入损耗及串扰较小,插入损耗小于0.71dB,串扰可降至-53dB以下.

物质比热容测定实验的改进

用混合法测定物质比热容中通常把高温物质放入低温的水中，这时损失大量的热量，增加了测量误差，为减少这部分误差，提出了把低温物质放进高温物质的实验方法和步骤。

锅炉承压管泄漏在线监测仪的研制与应用

介绍故障诊断技术在锅炉设备中的应用研究及锅炉泄漏在线监测仪的研制和应用，介绍了泄漏监测仪的硬件构成、锅炉泄漏及其噪声的数学模型。给出了泄漏监测仪的运行实例。