本發(fā)明涉及絕緣油檢測，更具體地，涉及一種電場下的絕緣油運動狀態(tài)觀察方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中測量技術(shù)基于馬赫-曾德爾干涉原理，這是一種光學(xué)干涉測量技術(shù)，廣泛應(yīng)用于精密測量領(lǐng)域。該原理是利用半反射鏡或其他元件分為兩條光路，通過增加一個光程差，使得兩條光路的光程不同，然后將兩條光路合并，通過光的干涉現(xiàn)象，對光的特性變化進行觀察，從而實現(xiàn)一種測量光學(xué)特性的方法。

2、然而，現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有實現(xiàn)通過光學(xué)干涉測量觀察絕緣油運動。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明技術(shù)方案提供一種電場下的絕緣油運動狀態(tài)觀察方法及系統(tǒng)，以解決如何通過光學(xué)干涉對絕緣油運動進行觀察的問題。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電場下的絕緣油運動狀態(tài)觀察方法，所述方法包括：

3、建立測量回路，所述測量回路包括激光器，通過所述激光器產(chǎn)生單色光；所述單色光經(jīng)由分光光楔轉(zhuǎn)化為兩路光，其中第一路光均勻地照射在絕緣油樣本上，并通過干涉光路對所述第一路光產(chǎn)生干涉條紋；干涉后的第一路光與第二路光合并后經(jīng)過凸透鏡調(diào)節(jié)后產(chǎn)生光斑，所述光斑在相機處重合；

4、對所述絕緣油樣本施加初始電壓，并按預(yù)設(shè)步長增加電壓，當(dāng)施加的電壓達到閾值時，通過所述相機按預(yù)設(shè)的頻率進行光斑圖像的捕捉，獲取多個連續(xù)的干涉條紋圖像；

5、對多個連續(xù)的所述干涉條紋圖像進行處理，將處理后的所述干涉條紋圖像通過傅里葉變換進行頻域分析，獲取多個連續(xù)的所述干涉條紋圖像中的相位信息；

6、基于差分算法計算多個連續(xù)的所述干涉條紋圖像中的相位信息中的相位變化，基于相位變化，獲取所述絕緣油樣的油流速度的時間序列數(shù)據(jù)，確定所述絕緣油樣的運動狀態(tài)。

7、優(yōu)選地，所述按預(yù)設(shè)步長增加電壓，包括：按每1min上升1kv增加電壓。

8、優(yōu)選地，所述通過所述相機按預(yù)設(shè)的頻率進行光斑圖像的捕捉，獲取多個連續(xù)的干涉條紋圖像，其中，預(yù)設(shè)的頻率為不低于30次/秒。

9、優(yōu)選地，所述對多個連續(xù)的所述干涉條紋圖像進行處理，包括：對所述干涉條紋圖像進行去噪以及對比度增強處理。

10、優(yōu)選地，所述獲取所述絕緣油樣的油流速度的時間序列數(shù)據(jù)，確定所述絕緣油樣的運動狀態(tài)，包括：

11、基于多個連續(xù)的所述干涉條紋圖像的相位變化，通過相位反演算法，生成完整相位圖；

12、基于光路參數(shù)和實驗參數(shù)，將完整相位圖中的相位信息轉(zhuǎn)換為油流速度的定量數(shù)據(jù)；

13、基于所述定量數(shù)據(jù)，通過重構(gòu)算法，重構(gòu)出所述絕緣油樣的運動圖像；

14、基于所述運動圖像，提取所述絕緣油樣的油流速度、流向和流場分布。

15、基于本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種電場下的絕緣油運動狀態(tài)觀察系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

16、初始單元，用于建立測量回路，所述測量回路包括激光器，通過所述激光器產(chǎn)生單色光；所述單色光經(jīng)由分光光楔轉(zhuǎn)化為兩路光，其中第一路光均勻地照射在絕緣油樣本上，并通過干涉光路對所述第一路光產(chǎn)生干涉條紋；干涉后的第一路光與第二路光合并后經(jīng)過凸透鏡調(diào)節(jié)后產(chǎn)生光斑，所述光斑在相機處重合；

17、第一獲取單元，用于對所述絕緣油樣本施加初始電壓，并按預(yù)設(shè)步長增加電壓，當(dāng)施加的電壓達到閾值時，通過所述相機按預(yù)設(shè)的頻率進行光斑圖像的捕捉，獲取多個連續(xù)的干涉條紋圖像；

18、第二獲取單元，用于對多個連續(xù)的所述干涉條紋圖像進行處理，將處理后的所述干涉條紋圖像通過傅里葉變換進行頻域分析，獲取多個連續(xù)的所述干涉條紋圖像中的相位信息；

19、結(jié)果單元，用于基于差分算法計算多個連續(xù)的所述干涉條紋圖像中的相位信息中的相位變化，基于相位變化，獲取所述絕緣油樣的油流速度的時間序列數(shù)據(jù)，確定所述絕緣油樣的運動狀態(tài)。

20、優(yōu)選地，所述按預(yù)設(shè)步長增加電壓，包括：按每1min上升1kv增加電壓。

21、優(yōu)選地，所述第一獲取單元，用于通過所述相機按預(yù)設(shè)的頻率進行光斑圖像的捕捉，獲取多個連續(xù)的干涉條紋圖像，其中，預(yù)設(shè)的頻率為不低于30次/秒。

22、優(yōu)選地，所述第二獲取單元，用于對多個連續(xù)的所述干涉條紋圖像進行處理，包括：對所述干涉條紋圖像進行去噪以及對比度增強處理。

23、優(yōu)選地，所述結(jié)果單元，用于獲取所述絕緣油樣的油流速度的時間序列數(shù)據(jù)，確定所述絕緣油樣的運動狀態(tài)，包括：

24、基于多個連續(xù)的所述干涉條紋圖像的相位變化，通過相位反演算法，生成完整相位圖；

25、基于光路參數(shù)和實驗參數(shù)，將完整相位圖中的相位信息轉(zhuǎn)換為油流速度的定量數(shù)據(jù)；

26、基于所述定量數(shù)據(jù)，通過重構(gòu)算法，重構(gòu)出所述絕緣油樣的運動圖像；

27、基于所述運動圖像，提取所述絕緣油樣的油流速度、流向和流場分布。

28、本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種電場下的絕緣油運動狀態(tài)觀察方法及系統(tǒng)，其中方法包括：建立測量回路，測量回路包括激光器，通過激光器產(chǎn)生單色光；單色光經(jīng)由分光光楔轉(zhuǎn)化為兩路光，其中第一路光均勻地照射在絕緣油樣本上，并通過干涉光路對第一路光產(chǎn)生干涉條紋；干涉后的第一路光與第二路光合并后經(jīng)過凸透鏡調(diào)節(jié)后產(chǎn)生光斑，光斑在相機處重合；對絕緣油樣本施加初始電壓，并按預(yù)設(shè)步長增加電壓，當(dāng)施加的電壓達到閾值時，通過相機按預(yù)設(shè)的頻率進行光斑圖像的捕捉，獲取多個連續(xù)的干涉條紋圖像；對多個連續(xù)的干涉條紋圖像進行處理，將處理后的干涉條紋圖像通過傅里葉變換進行頻域分析，獲取多個連續(xù)的干涉條紋圖像中的相位信息；基于差分算法計算多個連續(xù)的干涉條紋圖像中的相位信息中的相位變化，基于相位變化，獲取絕緣油樣的油流速度的時間序列數(shù)據(jù)，確定絕緣油樣的運動狀態(tài)。本發(fā)明技術(shù)方案利用馬赫-曾德爾干涉原理得到絕緣油的條紋變化，利用反演算法回推得到電場下絕緣油的運動狀況。本發(fā)明技術(shù)方案通過利用光學(xué)原理來顯示流體中的密度變化或相位變化，獲得流場的二維且不會影響絕緣油內(nèi)部電場和流場，屬于一種無損檢測方法。

技術(shù)特征：

1.一種電場下的絕緣油運動狀態(tài)觀察方法，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述按預(yù)設(shè)步長增加電壓，包括：按每1min上升1kv增加電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述通過所述相機按預(yù)設(shè)的頻率進行光斑圖像的捕捉，獲取多個連續(xù)的干涉條紋圖像，其中，預(yù)設(shè)的頻率為不低于30次/秒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述對多個連續(xù)的所述干涉條紋圖像進行處理，包括：對所述干涉條紋圖像進行去噪以及對比度增強處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述獲取所述絕緣油樣的油流速度的時間序列數(shù)據(jù)，確定所述絕緣油樣的運動狀態(tài)，包括：

6.一種電場下的絕緣油運動狀態(tài)觀察系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，所述按預(yù)設(shè)步長增加電壓，包括：按每1min上升1kv增加電壓。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，所述第一獲取單元，用于通過所述相機按預(yù)設(shè)的頻率進行光斑圖像的捕捉，獲取多個連續(xù)的干涉條紋圖像，其中，預(yù)設(shè)的頻率為不低于30次/秒。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，所述第二獲取單元，用于對多個連續(xù)的所述干涉條紋圖像進行處理，包括：對所述干涉條紋圖像進行去噪以及對比度增強處理。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，所述結(jié)果單元，用于獲取所述絕緣油樣的油流速度的時間序列數(shù)據(jù)，確定所述絕緣油樣的運動狀態(tài)，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種電場下的絕緣油運動狀態(tài)觀察方法及系統(tǒng)，包括：建立測量回路，測量回路包括激光器，通過激光器產(chǎn)生單色光；單色光經(jīng)由分光光楔轉(zhuǎn)化為兩路光，其中第一路光均勻地照射在絕緣油樣本上，并通過干涉光路對第一路光產(chǎn)生干涉條紋；干涉后的第一路光與第二路光合并后經(jīng)過凸透鏡調(diào)節(jié)后產(chǎn)生光斑，光斑在相機處重合；對絕緣油樣本施加初始電壓，并按預(yù)設(shè)步長增加電壓，當(dāng)施加的電壓達到閾值時，通過相機按預(yù)設(shè)的頻率進行光斑圖像的捕捉，獲取多個連續(xù)的干涉條紋圖像；對干涉條紋圖像進行處理，通過傅里葉變換進行頻域分析，獲取多個連續(xù)的干涉條紋圖像中的相位信息；基于相位變化，獲取絕緣油樣的油流速度的時間序列數(shù)據(jù)。

技術(shù)研發(fā)人員：衛(wèi)卓,袁田,李政言,吳永康,賈鵬飛,郭浩洲,郭子君,胡蓓,肖梁樂,郭建良,唐鵬,蔡勇,伍罡,楊國泰,龔宇佳,蔡勝偉,汪英英,唐芳,王琦,朱家運,張錦,孫敏
受保護的技術(shù)使用者：中國電力科學(xué)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10