(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122837344.6 (22)申请日 2021.11.18 (73)专利权人 国网安徽省电力有限公司电力科 学研究院 地址 230000 安徽省合肥市经济开发区紫 云路299号 专利权人 大连理工大 学 (72)发明人 马凤翔　陈珂　邱欣杰　赵新瑜　 李辰溪　赵跃　朱峰　赵恒阳　 杭忱　袁小芳　 (74)专利代理 机构 合肥市浩智运专利代理事务 所(普通合伙) 34124 专利代理师 丁瑞瑞 (51)Int.Cl. G01N 21/17(2006.01)G01N 21/01(2006.01) (54)实用新型名称 一种六氟化硫分解产物分布式在线监测系 统 (57)摘要 本实用新型公开了一种六氟化硫分解产物 分布式在 线监测系统， 系统包括第一激发光源装 置、 第二激发光源装置以及探测光源装置、 光纤 阵列以及 多组光纤光声传感探头， 探测光源装置 发射用于探测光声信号的宽谱光， 每组光纤光声 传感探头置于不同的监测区域， 每组光纤光声传 感探头的一端通过光纤阵列分别与第一激发光 源装置连接， 每组光纤光声传感探头的一端通过 光纤阵列分别与第二激发光源装置连接， 每组光 纤光声传感探头的另一端通过光纤阵列分别与 探测光源装置连接； 本实用新型的优点在于： 激 发光源较多， 应用场景不受局限， 满足六氟化硫 电气设备多组分气体检测的需求且检测结果直 观显示。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 217033601 U 2022.07.22 CN 217033601 U 1.一种六氟化硫分解产物分布式在线监测系统， 其特征在于， 包括发射紫外光的用于 对SF6电器设备中SO2进行探测的第一激发光源装置、 发射近红外光的用于对SF6电器设备中 H2S进行探测的第二激发光源装置以及探测光源装置、 光纤阵列(15)以及多组光纤光声传 感探头， 所述探测光源装置发射用于探测光声信号的宽谱光， 每组光纤光声传感探头置于 不同的监测区域， 每组光纤光声传感探头的一端通过光纤阵列(15)分别与第一激发光源装 置连接， 每组光纤光声传感探头的一端通过光纤阵列(15)分别与第二激发光源装置连接， 每组光纤光声传感探头的另一端通过光纤阵列(15)分别与探测光源装置连接； 所述探测光 源装置包括光纤宽谱光源(7)、 光纤环形器(8)、 第二光开关(9)、 光谱仪(10)及工控机(11)， 所述光纤环形器(8)布置在光纤宽谱光源(7)的发射的宽带光路径上， 光纤环形器(8)的两 个出射口分别正对着第二光开关(9)及光谱仪(10)， 第二光开关(9)的各输出通道分别一一 对应的通过光纤阵列(15)与每组光纤光声传感探头的另一端连接， 工控机(11)与光谱仪 (10)连接 。 2.根据权利要求1所述的一种六氟化硫分解产物分布式在线监测系统， 其特征在于， 所 述第一激发光源装置包括激光光源(5)和准直透镜(17)， 所述激光光源(5)发射特定波长的 激光光束， 经过准直透镜(17)将光束汇聚并分束耦合到光纤阵列(15)的各输入端中， 光纤 阵列(15)的各输出端分别一 一对应的与各组光纤光声传感探 头的一端连接 。 3.根据权利要求1所述的一种六氟化硫分解产物分布式在线监测系统， 其特征在于， 所 述第二激发光源装置包括激光驱动电路(16)、 半导体激光器(1)、 掺铒光纤放大器(4)及第 一光开关(6)， 所述激光驱动电路(16)  驱动半导体激光器(1)使其发出特定波长的激光进 入掺铒光纤放大器(4)， 掺铒光纤放大器(4)对光功率进行放大， 放大后的激光进入第一光 开关(6)， 第一光开关(6)的各输出通道分别一一对应的与光纤阵列(15)的输入端口连接， 光纤阵列(15)的各输出端分别一 一对应的与各组光纤光声传感探 头的一端连接 。 4.根据权利要求3所述的一种六氟化硫分解产物分布式在线监测系统， 其特征在于， 半 导体激光器(1)为中心波长15 30nm的近红外DFB激光器。 5.根据权利要求1所述的一种六氟化硫分解产物分布式在线监测系统， 其特征在于， 所 述光纤宽谱光源(7)是近红外超辐射发光 二极管SLED或者 放大自发辐射ASE光源。 6.根据权利要求1所述的一种六氟化硫分解产物分布式在线监测系统， 其特征在于， 所 述光纤光声传感探头有3个， 分别为第一光纤光声传感探头(12)、 第二光纤光声传感探头 (13)以及第三光纤光声传感探头(14)， 所述光纤阵列(15)的输出端个数大于等于光纤光声 传感探头的个数， 第一光纤光声传感探头(12)、 第二光纤光声传感探头(13)以及第三光纤 光声传感探 头(14)分别连接光纤阵列(15)一个输出端。 7.根据权利要求6所述的一种六氟化硫分解产物分布式在线监测系统， 其特征在于， 所 述第一光纤光声传感探头(12)、 第二光纤光声传感探头(13)及第三光纤光声传感探头(14) 结构相同， 均包括声波敏感膜片(18)、 气室(19)、 光纤端面(20)、 光纤准直器(21)及外壳 (22)， 所述外壳(22)内平行布置光纤端面(20)和光纤准直器(21)， 光纤端面(20)和光纤准 直器(21)形状相同且光纤端面(20)的一端向外壳(22)外延伸出一个光纤探头通过光纤阵 列(15)与探测光源装置连接， 光纤准直器(21)的一端向外壳(22)外延伸出一个光纤探头通 过光纤阵列(15)与激发光源装置连接； 所述气室(19)包括光声管和导气通道， 所述光声管 水平设置且一端与光纤准直器(21)另一端衔接， 导气通道竖直设置且 上端与光声 管的另一权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 217033601 U 2端相通， 导气通道的下端与光纤端面(20)的另一端衔接， 所述导气通道右侧平行设置声波 敏感膜片(18)， 声波敏感膜片(18)作为外壳(22)的右侧面， 声波敏感膜片(18)上开设一个 悬臂梁结构(181)， 所述悬臂梁结构(181)为自由端向下的矩形槽， 外部待测气体通过声波 敏感膜片(18)上的悬臂梁结构(181)的槽缝扩散 到气室(19)内。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 217033601 U 3