專利名稱：基于曲線擬合的氣體壓強和微水含量的測量方法
技術領域：
本發明涉及一種氣體檢測方法，具體涉及一種基于曲線擬合的可同時測量氣體壓強和氣體中微水含量的方法。
背景技術：
氣體絕緣開關(GIS)和超高壓輸變電設備中經常用到SF6等絕緣、滅弧氣體。在電氣設備長時間運行過程中，設備內的SF6氣體向外泄漏,使氣體壓強下降,氣體中微水含量增加。氣體中的水分一般以氣態形式存在，當溫度降低時，水蒸氣凝結成液態的露水，附著在零件表面，造成沿面絕緣閃絡而引起事故。同時，當微水含量升高到一定程度時，SF6氣體的電弧分解物會水解產生毒性氣體，毒性氣體會對設備化學腐蝕，繼而嚴重影響設備的正常運行。現有技術中有多種檢測氣體的壓強和檢測氣體中微水含量的方法，這些方法通常只能單獨測試氣體的壓強或者單獨測試氣體中的微水含量，不能同時測出氣體的壓強和微水含量。如公開號為CN102590138A的發明專利，該發明專利公開了 “一種基于激光吸收光譜的氣體濃度在線測量方法”，它以激光吸收光譜為基礎，利用二次諧波方法來測試氣體中的微水含量，但并未獲得所測氣體的壓強數據。
發明內容
本發明為了克服現有技術存在的不足，提供一種高效、可操作性強的基于曲線擬合的氣體壓強和微水含量的測量方法，該測量方法能夠同時測量氣體壓強和氣體中的微水含量。本發明是通過以下技術方案實現的:一種基于曲線擬合的氣體壓強和微水含量的測量方法，包括以下步驟:
1)采集:主控制電路發出周期性的調制信號，驅動可調諧激光器發出掃描波長的激光，經氣體中的水分子吸收后光信號被光纖傳感器的光電轉換電路和處理電路轉變為可測量的電壓信號，主控制電路中的采集模塊按照驅動調制信號的周期和時序采集電壓信號，經多次平均處理后，存儲為橫坐標為數據點位置、縱坐標為電壓值的數組；
2)標定:確定電壓峰值對應的z軸數值的位置4，取多次平均后的數據點數值Cr1^1),取數據點分布中靠近洛倫茲線型半高位置處的左右基本對稱的2組數據，(X2^2)，(X3^3)，取數據點分布中靠近洛倫茲線型底部位置處的左右基本對稱的2組數據，(X4^4), (X5^5)；
按照洛倫茲線型函數分布的公式
權利要求
1.一種基于曲線擬合的氣體壓強和微水含量的測量方法，其特征在于包括以下步驟: 1)采集:主控制電路發出周期性的調制信號，驅動可調諧激光器發出掃描波長的激光，經氣體中的水分子吸收后光信號被光纖傳感器的光電轉換電路和處理電路轉變為可測量的電壓信號，主控制電路中的采集模塊按照驅動調制信號的周期和時序采集電壓信號，經多次平均處理后，存儲為橫坐標為數據點位置、縱坐標為電壓值的數組； 2)標定:確定電壓峰值對應的z軸數值的位置4，取多次平均后的數據點數值Cr1^1),取數據點分布中靠近洛倫茲線型半高位置處的左右基本對稱的2組數據，(X2^2)，(X3^3)，取數據點分布中靠近洛倫茲線型底部位置處的左右基本對稱的2組數據，(X4^4), (X5^5)； 按照洛倫茲線型函數分布的公式，利用最小二乘法對5組數據點擬合，在擬合過程中，通過控制迭代次數，擬合出最優化的洛倫茲線型函數曲線，同時提取最優化時的洛倫茲線型函數參數值； 控制測試環境溫度Λ多次改變測試環境中的氣體的微水含量濃度C和氣體壓強產值，重復取5組數據點的過程，確定半高寬參數ω與氣體壓強P的線性關系，同時令ζ= 。，將擬合出的參數帶入公式，標定氣體中微水含量^與_7值的關系； 3)測試:在同樣的系統和溫度下，在多次平均后的數組中取出步驟2中的5組數據，并做擬合優化，確定半高寬參數《，根據標定的半高寬參數ω與氣體壓強P的線性關系，確定對應的氣體壓強八同時根據氣體中微水含量C與_7值的關系，確定值對應的氣體中微水含量。
全文摘要
本發明公開了一種基于曲線擬合的氣體壓強和微水含量的測量方法，包括以下步驟1)采集；2)標定；3)測試。本發明借助激光氣體光譜吸收電路對測得的實驗數據做曲線擬合，從擬合后的曲線中提取出氣體壓強和氣體中的微水含量信息，同時精確測量出氣體中微水含量和氣體壓強兩項衡量電氣設備是否安全的重要指標，由于氣體壓強的測量不用借助測試儀表，最大限度的減少測試對電氣設備的影響。同時，本發明可以實時獲取數據，保障超高壓電氣設備的正常運行。
文檔編號G01N21/39GK103196782SQ20131009481
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月22日 優先權日2013年3月22日
發明者孔德龍, 宋恩雨, 宋復俊 申請人:朗松珂利(上海)儀器儀表有限公司