一种SF6的检测方法以及用于检测SF6的红外热像仪

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一种SF6的检测方法以及用于检测SF6的红外热像仪\n技术领域\n[0001] 本发明涉及气体泄漏检测技术领域，具体说是一种利用红外热成像技术检测SF6气体的检测设备。\n背景技术\n[0002] 六氟化硫（SF6）是目前已知的具有极好化学稳定性的气体之一。它具有极好的热稳定性和卓越的电绝缘性，避雷器、管道电缆、蓄电器等电气设备用六氟化硫作绝缘介质；\n在电力系统中，SF6更是用在高压开关、大容量变压器、组合电器中作为绝缘介质和灭弧介质而得到日益广泛的应用。但是SF6是一种可以对人体和环境造成危害的气体，能够及时发现SF6泄漏对整个电力系统的正常稳定运行有极其重要的意义。\n[0003] SF6本身无色无味，传统的检漏方法是要先将整套设备关闭，然后通过涂抹肥皂水，观察有无气泡产生的方式来确定漏气点，费时费力，而且效果差。现有技术中一些公司相继推出了利用SF6分子的红外光谱特性来检查SF6的方法和设备，例如2009年9月30日授权公告的中国专利“增强型六氟化硫激光检漏仪”(CN200820237826.X)和2009年6月10日公开的中国专利“红外线六氟化硫检漏摄像仪”（CN200810159750.8）等现有技术无一例外的都利用到了红外线发生装置或激光器，由红外线发生装置或激光器照射待检测物，然后由红外探测装置进行检测。上述设备使用比较麻烦，由于需要红外线发生装置或激光器，其体积相应的也比较大，使用不方便，而且在检测SF6时不能进行温度测量，成本也比较高。\n发明内容\n[0004] 本发明的任务是要解决现有技术问题，提供一种用于检测SF6的红外热成像装置，该装置的特点是无需红外线发生器或激光发生器，可直接以可见光为背景对待检设备是否发生SF6泄漏进行红外线检测。\n[0005] 技术手段：本发明公开了一种SF6的检测方法，包括下列步骤：\n[0006] a、获取待测物的全光谱红外图像；\n[0007] b、以同一视场角获取待测物的特定光谱的红外图像，该特定光谱与SF6的光谱特性一致；\n[0008] c、将步骤a和步骤b中的图像进行叠加，观察叠加后的图像即可得出检测结论。\n[0009] 在步骤c中，将两图片叠加之前对两图片进行滤波和增强处理。\n[0010] 该方法在检测SF6的同时对待测物的温度数据进行红外测量。\n[0011] 本发明还公开了一种用于检测SF6的红外热像仪，在该红外热像仪内设置有两个视场角一致且同步采集数据的红外探测器，在其中一个红外探测器的前方设有光谱选择器，该光谱选择器只允许与SF6红外特性相对应的红外线通过。\n[0012] 该两个红外探测器共用一个镜头，射入镜头内的红外线通过一块半透半反射镜分为两束红外线，其中一束直接被一红外探测器接收，另一束经光谱选择器后被另一红外探测器接收。\n[0013] 其中半透半反射镜为ZnSe半透半反射镜，光谱选择器为10.6μm的滤光片，其半高宽为0.1μm。\n[0014] 红外热像仪还设有一可见光探测器，该可见光探测器的视场角与两红外探测器的视场角一致；该红外热像仪还设有可以与两红外探测器同步工作的录音电路，可以实现在红外探测器获取数据的同时对获取的数据进行语音标注。\n[0015] 该方法在检测是否存在SF6的同时还检测当前待测物的温度信息。\n[0016] 有益效果：目前检测SF6的方法基本都是利用了其对光谱吸收的特性，本发明采用了双红外探测器进行检测，通过图像融合后的特征可直接获取SF6是否泄漏的信息；并且可以通过可见光探测器和同步语音标记或文本标记的方式记录更多现场信息，以便后续的检修工作；同时该热像仪还可以获取待测设备的温度信息，进一步得到引发泄漏的原因是否为设备温度过高，或者泄漏是否引发了设备的不正常工作等信息；与现有技术相比，本发明公开的用于检测SF6的红外热像仪无需红外线发生装置或激光器等辅助设备，设备体积小，便于携带，而且也易于使用。\n附图说明\n[0017] 图1为本发明的结构示意图；\n[0018] 图2为本发明的检测效果图。\n具体实施方式\n[0019] 实施例1\n[0020] 本发明公开了一种SF6的检测方法，包括下列步骤：\n[0021] a、获取待测物的全光谱红外图像；\n[0022] b、以同一视场角获取待测物的特定光谱的红外图像，该特定光谱与SF6的光谱特性一致；\n[0023] c、将步骤a和步骤b中的图像进行叠加，观察叠加后的图像即可得出检测结论。\n[0024] 为使检测效果更加明显，在步骤c中，将两图片叠加之前对两图片进行滤波和增强处理。\n[0025] 该方法在检测SF6的同时对待测物的温度数据进行测量。\n[0026] 实施例2\n[0027] 本发明还公开了一种用于检测SF6的红外热像仪，如图1所示为该红外热像仪的一种优选实施方式。该红外热像仪包括设置在机身内的同步获取红外数据且视场角相同的第一红外探测器1和第二红外探测器2，在第二红外探测器2的正前方设有光谱选择器，该光谱选择器可以是波长10.6μm，半高宽为0.1μm的锗基滤光片3，也可以是其他与SF6特性相对应的滤光装置；两个红外探测器共用同一个镜头，红外光线入射到镜头后，经半透半反射镜4分成两束红外线，折射光线经反射镜5由第一红外探测器获取，透射光线经滤光片\n3后由第二红外探测器获取，其中半透半反射镜为ZnSe半透半反射镜，反射镜为镀金反射镜。本发明的两个红外探测器也可以分别通过不同镜头获取相同视场的红外数据。\n[0028] 为获取更多的检测现场的信息，该用于检测SF6的红外热像仪还设有可见光探测器和录音电路，以及在机身上设有触摸式的显示屏，可以在获取红外图像和可见光图像的同时对图像进行语音标注和文本标准，显示屏也可以用单色或伪彩显示图像。\n[0029] 上述检测方法和检测装置的原理仍然是利用了SF6的光谱特性。视场内无SF6时，第一红外探测器获得的图像为场景内所有热源的全光谱红外图像，该图像与一般的红外热像仪获取的红外图像无异，此时第二红外探测器获取的图像只有波长为10.6μm的红外图像，该图像为单一色彩的图像；当有SF6存在时，第一红外探测器所获取的图像没有变化，而第二红外探测器获取的图像由于SF6对光谱的吸收作用，图像中会呈现出气体状的阴影，并且两个探测器的视场角相同，所反映的空间位置相对应，所以叠加后的图片不仅能够清楚的显示出该场景内是否存在SF6，也能够清楚显示出SF6泄漏的具体位置。如图2所示为实际的检测图像，在图中可以看到存在SF6气体，也可以清楚的看到SF6泄漏位置。\n[0030] 本发明创造公开的用于检测SF6的红外热像仪在检测SF6气体的同时还对设备和环境进行温度测量，还可对红外图像数据进行语音标注、文本标注，为后续的检测和维修工作提供更多的现场信息。