差频中红外吸收光谱应用于油中溶解气体分析

摘要：

高准确度、高灵敏度检测故障特征气体是基于油中溶解气体分析的变压器早期潜伏性故障诊断的关键。基于差频中红外及离轴腔增强吸收光谱技术，搭建了一个变压器油中溶解气体检测系统。以故障混合气体中浓度为0.5μL/L 的C2H4为代表，验证了该系统的检测特性。选取1583.0 nm信号源及1063.8 nm抽运源，利用非线性光学周期极化铌酸锂晶体，结合准相位匹配技术，差频产生了3.245μm(对应C2H4的基频吸收线3081.0016 cm?1)的中红外相干光：最大输出功率为288μW，最大调谐范围为35 cm?1。气体压强100 Torr下，系统对于气体C2H4的最低吸收系数及检测下限分别为7.39×10?10 cm?1及0.0144μL/L，很好地满足了变压器油中溶解乙烯检测极限值(0.5μL/L)的需要，分析和证明了气体压强对C2H4的吸收峰值、系统最低吸收系数及检测下限的影响。该研究结果为基于差频中红外吸收光谱的变压器油中溶解气体带电检测提供了理论依据和技术支撑。

关键词：油中溶解气体分析、特征吸收谱线、差频中红外、准相位匹配、离轴腔增强吸收光谱

分类号：TM835(高电压技术)

资助基金：国家创新研究群体基金51021005；国家重大科学仪器设备开发专项2012YQ160007。Project supported by the Funds for Innovative Research Groups of China51021005;Special Funds for the Development of National Major Scientific Instruments and Equipment2012YQ160007

在线出版日期：2015-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：4833-4839