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電氣設(shè)備油中溶解氣體光聲光譜檢測(cè)技術(shù)

電氣設(shè)備油中溶解氣體光聲光譜檢測(cè)技術(shù)

作者：陳偉根
出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2024-06-01
開(kāi)本： B5 頁(yè)數(shù)： 230
中 圖 價(jià):¥128.9(7.2折) 定價(jià)  ¥179.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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電氣設(shè)備油中溶解氣體光聲光譜檢測(cè)技術(shù) 版權(quán)信息

電氣設(shè)備油中溶解氣體光聲光譜檢測(cè)技術(shù) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

光聲光譜檢測(cè)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)該特征量高靈敏、高穩(wěn)定檢測(cè)的有效手段。本書(shū)在介紹光聲光譜技術(shù)檢測(cè)原理的基礎(chǔ)上，對(duì)各類光聲光譜技術(shù)的構(gòu)成、主要特點(diǎn)進(jìn)行深入分析與探討。綜述變壓器油中溶解氣體常用檢測(cè)技術(shù)及光聲光譜技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，介紹了微弱氣體光聲信號(hào)的產(chǎn)生及損耗等基本過(guò)程，探討了紅外光譜基礎(chǔ)理論及變壓器油中溶解氣體的紅外光譜吸收特性與壓強(qiáng)、溫度的影響，分析了一維光聲信號(hào)傳輸模型及縱向共振光聲池的設(shè)計(jì)原則及工作模式確定方法與去噪措施，探討了多組分光聲信號(hào)的鎖相放大技術(shù)、混沌檢測(cè)方法及基于互相關(guān)與混沌相結(jié)合的光聲信號(hào)提取方法，介紹了基于光聲信號(hào)特性的法珀干涉解調(diào)方法和石英音叉的理論模型與壓電特性及石英增強(qiáng)光聲光譜檢測(cè)方法，著重分析了法珀干涉原理及基于膜片式全光解調(diào)的光聲光譜檢測(cè)方法、基于懸臂梁全光解調(diào)的諧振式光聲光譜檢測(cè)方法及基于偏*小二乘回歸的定量分析方法、基于膜片式全光解調(diào)的多光程光聲光譜檢測(cè)方法以及基于組合光源的變壓器油中溶解氣體光聲光譜檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則及檢測(cè)特性等。

電氣設(shè)備油中溶解氣體光聲光譜檢測(cè)技術(shù) 目錄

目錄第1章 概論 11.1 電氣設(shè)備油中溶解氣體檢測(cè)技術(shù) 11.1.1 常規(guī)色譜檢測(cè)技術(shù) 11.1.2 在線監(jiān)測(cè)技術(shù) 21.2 光聲光譜技術(shù)在電氣設(shè)備油中氣體檢測(cè)中的應(yīng)用 31.3 光聲光譜技術(shù)的發(fā)展 41.3.1 光源 41.3.2 光聲池設(shè)計(jì) 51.3.3 微弱光聲信號(hào)傳感器 6第2章 微弱氣體光聲信號(hào)的產(chǎn)生及損耗 82.1 氣體光聲檢測(cè)原理 82.1.1 氣體的光聲效應(yīng) 82.1.2 氣體光聲檢測(cè)方法 92.2 光聲信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理 102.2.1 氣體分子的熱產(chǎn)生過(guò)程 102.2.2 光聲池中聲場(chǎng)的激發(fā) 112.3 光聲信號(hào)在光聲池中聲能損耗 172.3.1 氣體內(nèi)部的黏滯與熱傳導(dǎo)-體損耗 172.3.2 氣體在邊界處的黏滯與熱傳導(dǎo)-面損耗 182.3.3 計(jì)及聲能損耗的波動(dòng)方程 192.3.4 品質(zhì)因數(shù)Q 20第3章 電氣設(shè)備油中溶解氣體的紅外光譜吸收特性 223.1 紅外光譜基礎(chǔ)理論 223.1.1 紅外光譜概述 223.1.2 紅外光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)與氣體分子振轉(zhuǎn)能級(jí)躍遷 233.1.3 譜線的線型及增寬 273.2 電氣設(shè)備油中溶解氣體的紅外吸收特性 303.2.1 氣體紅外吸收特性的逐線積分模型 303.2.2 氣體紅外吸收逐線積分模型的有效性分析 323.2.3 油中溶解氣體的紅外吸收系數(shù) 323.3 壓強(qiáng)、溫度對(duì)氣體紅外吸收特性的影響 373.3.1 壓強(qiáng)的影響 373.3.2 溫度的影響 39第4章 一維光聲信號(hào)傳輸模型及縱向共振光聲池的設(shè)計(jì) 414.1 氣體光聲池的有限元模型 414.2 一維光聲信號(hào)傳輸模型 444.3 一階縱向光聲池的設(shè)計(jì) 484.3.1 光聲池的設(shè)計(jì)原則 484.3.2 光聲池材料和結(jié)構(gòu)的選擇 484.3.3 光聲池工作模式的確定 484.3.4 一階縱向諧振式光聲池 504.3.5 光聲池幾何尺寸的設(shè)計(jì) 534.3.6 光聲池的去噪措施 55第5章 多組分氣體光聲信號(hào)的混沌檢測(cè)方法 575.1 鎖相放大技術(shù) 575.1.1 信號(hào)通道 575.1.2 參考通道 585.1.3 相敏檢測(cè)器 585.1.4 低通濾波器 585.2 微弱信號(hào)混沌檢測(cè)方法及其動(dòng)力學(xué)行為分析 595.2.1 混沌檢測(cè)系統(tǒng)的建立 595.2.2 系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)行為 605.3 混沌檢測(cè)狀態(tài)特性判別 625.3.1 混沌判據(jù)與準(zhǔn)則 625.3.2 時(shí)間序列的*大Lyapunov指數(shù)判別混沌方法 635.4 基于互相關(guān)與混沌相結(jié)合的氣體光聲信號(hào)檢測(cè) 655.4.1 氣體光聲信號(hào)混沌虛擬檢測(cè)系統(tǒng)的建立 655.4.2 油中氣體光聲信號(hào)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)分析 665.5 基于互相關(guān)與雙混沌振子差分結(jié)合的光聲信號(hào)檢測(cè) 695.5.1 雙混沌振子差分的混沌狀態(tài)判別方法 695.5.2 實(shí)驗(yàn)分析 71第6章 基于光聲信號(hào)特性的法珀干涉解調(diào)方法 746.1 法珀干涉原理 746.1.1 雙光束干涉模型 746.1.2 強(qiáng)度解調(diào)法 776.1.3 相位解調(diào)法 786.2 光聲信號(hào)法珀干涉解調(diào)方法 796.2.1 法珀干涉解調(diào)模塊性能對(duì)比 796.2.2 Q點(diǎn)自追蹤強(qiáng)度解調(diào)模塊 816.2.3 主動(dòng)腔長(zhǎng)控制解模塊 83第7章 石英增強(qiáng)光聲光譜氣體檢測(cè)方法 867.1 石英音叉的理論模型與壓電特性 867.1.1 石英音叉的機(jī)械特性及一維諧振子模型 867.1.2 石英音叉的電學(xué)特性及Butterworth-van Dyke模型 877.1.3 石英音叉的壓電特性 887.1.4 石英音叉的參數(shù)設(shè)計(jì)理論 897.1.5 定制石英音叉的參數(shù)設(shè)計(jì) 907.2 微型聲學(xué)諧振腔理論 917.3 QEPAS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建及特性 947.3.1 QEPAS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 947.3.2 QEPAS技術(shù)的調(diào)制振幅特性 957.3.3 石英音叉對(duì)聲波激勵(lì)的位置響應(yīng)特性 967.3.4 QEPAS技術(shù)的調(diào)制頻率精度 967.3.5 QEPAS系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間 977.3.6 QEPAS系統(tǒng)的功率特性 987.4 QEPAS系統(tǒng)的參數(shù)校正 987.4.1 音叉主要電學(xué)參數(shù)的測(cè)量及校正 987.4.2 頻率響應(yīng)*線的新型測(cè)量方法 997.5 QEPAS系統(tǒng)噪聲分析及性能評(píng)估 1037.5.1 系統(tǒng)噪聲分析 1037.5.2 系統(tǒng)性能評(píng)估 104第8章 基于膜片式全光解調(diào)的光聲光譜氣體檢測(cè)方法 1068.1 基于膜片式全光解調(diào)的光聲光譜氣體檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 1068.1.1 激光光源的選擇 1068.1.2 諧振式光聲池 1088.1.3 微音器 1088.1.4 其他組件 1098.2 基于膜片式全光解調(diào)的光聲光譜氣體檢測(cè)的性能分析 1128.2.1 光聲系統(tǒng)噪聲分析 1128.2.2 光聲池分析 1148.2.3 背景氣體的影響 1178.3 基于膜片式全光解調(diào)的光聲光譜氣體檢測(cè)特性及定量分析 1198.3.1 基于膜片式全光解調(diào)的光聲光譜氣體檢測(cè)特性 1198.3.2 基于偏*小二乘回歸的光聲定量分析 124第9章 基于懸臂梁全光解調(diào)的諧振式光聲光譜氣體檢測(cè)方法 1309.1 懸臂梁法珀光纖聲傳感器 1309.1.1 懸臂梁振動(dòng)理論 1309.1.2 懸臂梁物理特性仿真分析 1329.1.3 懸臂梁光纖聲傳感器探頭的制備 1369.1.4 懸臂梁光纖聲傳感器的性能測(cè)試 1389.2 基于懸臂梁全光解調(diào)的諧振式光聲光譜氣體檢測(cè) 1409.2.1 一維縱向諧振式光聲池的設(shè)計(jì)與制作 1409.2.2 摻鉺光纖放大器功率增強(qiáng)技術(shù) 1409.2.3 波長(zhǎng)調(diào)制與諧波檢測(cè)技術(shù) 1429.2.4 諧振式光聲光譜氣體檢測(cè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)及搭建 1439.3 基于懸臂梁全光解調(diào)的諧振式光聲光譜氣體檢測(cè)實(shí)驗(yàn) 1449.3.1 氣體吸收譜線的選擇 1449.3.2 光聲池諧振頻率的測(cè)量 1459.3.3 電氣設(shè)備故障特征氣體的檢測(cè)結(jié)果與分析 147第10章 基于膜片式全光解調(diào)的多光程光聲光譜氣體檢測(cè)方法 15110.1 膜片式法珀光纖聲傳感器 15110.1.1 膜片振動(dòng)理論 15110.1.2 膜片物理特性仿真分析 15310.1.3 膜片式光纖聲傳感器探頭的制備 15510.1.4 膜片式光纖聲傳感器的性能測(cè)試 15610.2 基于膜片式全光解調(diào)的多光程光聲光譜氣體檢測(cè) 15710.2.1 多光程光聲信號(hào)增強(qiáng)技術(shù) 15710.2.2 多光程環(huán)形多反腔的理論分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 15910.2.3 環(huán)形多反腔微型光聲池的設(shè)計(jì)與制作 16610.2.4 抗振動(dòng)與噪聲干擾屏蔽箱的設(shè)計(jì)與制作 16710.2.5 多光程光聲光譜氣體檢測(cè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)及搭建 16810.3 基于膜片式全光解調(diào)的多光程光聲光譜氣體檢測(cè)實(shí)驗(yàn) 16910.3.1 振動(dòng)、噪聲干擾性測(cè)試 16910.3.2 電氣設(shè)備故障特征氣體的檢測(cè)結(jié)果與分析 17010.3.3 多光聲光譜檢測(cè)模塊分時(shí)分布檢測(cè)實(shí)驗(yàn) 172第11章 基于組合光源的電氣設(shè)備油中溶解氣體光聲光譜檢測(cè)系統(tǒng) 17411.1 電氣設(shè)備油中溶解氣體光聲光譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 17411.1.1 系統(tǒng)的選擇性、檢測(cè)靈敏度及檢測(cè)濃度范圍 17411.1.2 氣體需求量 17511.1.3 系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性 17511.1.4 環(huán)境適應(yīng)性 17511.1.5 系統(tǒng)造價(jià) 17511.2 組合光源與六種氣體特征吸收譜線的選取 17611.2.1 基于組合光源的電氣設(shè)備故障特征氣體光聲光譜檢測(cè)的必要性 17611.2.2 組合光源的選取 18011.2.3 六種氣體特征吸收譜線的選取 18111.3 基于組合光源的光聲光譜氣體檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 18211.3.1 基于組合光源的光聲光譜氣體檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理 18211.3.2 光聲光譜模塊的設(shè)計(jì) 18311.3.3 油氣分離模塊的設(shè)計(jì) 18911.3.4 恒溫控制模塊的設(shè)計(jì) 19011.3.5 基于組合光源的光聲光譜氣體檢測(cè)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu) 19111.4 基于組合光源的光聲光譜氣體檢測(cè)系統(tǒng)氣體檢測(cè)特性 19211.4.1 基于組合光源的光聲光譜氣體檢測(cè)系統(tǒng)抗干擾性能分析 19311.4.2 光聲信號(hào)強(qiáng)度與氣體濃度的關(guān)系 19511.4.3 光聲光譜氣體檢測(cè)系統(tǒng)氣體檢測(cè)特性介紹 196參考文獻(xiàn) 203
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