紫外成像理论及在电力带电检测中的应用课件.ppt

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1、紫外成像理论及在电力带电检测中的应用内容安排紫外成像的原理紫外技术的发展紫外成像仪的主要功能紫外成像仪的应用提问与交流一、紫外成像的原理日常生活中可发出紫外线的物体或现象：太阳火焰电焊闪电放电……这些现象有什么共同点？发光？发热？燃烧？都有一个其他能量激烈地转换成光能的过程太阳发出各种波长的紫外线臭氧层吸收波长为240-280纳米的紫外线这个波段被称为太阳盲区（SolarBlind）地面上的紫外源发出各种波长的紫外线CoroCAMIV+/504只接收240-280纳米的紫外线在高压设备电离放电时，根据电场强度（或高压差）的不

2、同，会产生电晕、闪络或电弧。电离过程中，空气中的电子不断获得和释放能量。当电子释放能量即放电时，会辐射出光波和声波，还有臭氧、紫外线、微量的硝酸等。紫外成像技术，就是利用特殊的仪器接收放电产生的紫外线信号，经处理后成像并与可见光图像叠加，达到确定电晕的位置和强度的目的，从而为进一步评价设备的运行情况提供依据。最新的紫外成像仪利用紫外线束分离器将输入的影像分离成两个部分。它用盲光滤光器过滤掉太阳光，并将第一部分的影像传送到一个影像放大器上，因为电晕放电会发射出230-405nm范围内的紫外线，而紫外光滤波器的工作范围为240-

3、280nm，这个比较窄的波长范围内产生的影像信号也比较微弱（因为电晕信号只包括很少的光子），因此影像放大器的工作是将微弱的影像信号变成可视的影像。因没有太阳光辐射的影响，可以得到高清晰的图像。影像放大器将紫外光影像发送到一个装有CCD装置的照相机中，而同时被探测目标的影响被发送到第二台标准的视频照相机内，特殊的影像处理工艺将两个影像叠加起来，最后生成显示绝缘子，导线或其它输电线路元件及其电晕的图像。CoroCAM紫外成像仪观察放电的成像原理1、高压放电（电离）过程中会产生紫外线2、紫外通道：紫外线探测器接收紫外线并成像3、可

4、见光通道与紫外通道叠加，两个通道视场角一致紫外线可见光光学上分成两路TVCameraUVDetector视频叠加最后得到紫外图像二.紫外技术的发展世界上的紫外成像仪初步可以分为三代产品：第一代紫外成像仪结构比较简单，仪器内部有宽带通滤波器，可接收较宽波段的紫外线，成像后与可见光叠加。由于工作波段没有避开太阳盲区波段（SolarBlind），所以仪器不能在阳光下进行操作，主要用于在夜间、阴天或者室内检测高压设备的电气放电。这代产品以南非CoroCAMI和俄罗斯的菲林-6为典型代表。CoroCAMI紫外成像仪与紫外图像第二代紫外

5、成像仪采用了窄带通紫外滤波技术，通过紫外滤波，使仪器只工作在240-280nm的太阳盲区波段。由于该波段避开了阳光的干扰，仪器可以直接在强太阳光下正常操作，实现了白天户外检测，更加适合于现场应用，用户也更广泛。这一代产品主要是CoroCAMIV+和以色列的Daycor2，它具有初步的紫外图像数字处理功能，仪器观测分为“活动”与“集成”两种模式，在集成模式下，通过调节参数可滤除部分地面紫外源的干扰。CoroCAMIV+紫外成像仪与紫外图像第三代紫外成像仪主要指CoroCAM504，它在第二代的基础上进行了较大改进，主要有：针对

6、紫外图像通道增加了参数可调节的数字积分滤波器，操作者通过调节积分参数，可有效避开来自地面的紫外线干扰，显现设备放电点；同时保留了太阳盲区工作波段和全紫外工作波段，具有NightView菜单，可在两种波段范围之间进行切换，使得仪器具有第一代和第二代紫外成像仪的主要特征。CoroCAM504紫外成像仪与紫外图像由于电晕一般在正弦波的波峰或波谷产生，且高压设备的电晕在放电初期总是不连续、瞬间即逝的，紫外成像仪根据电晕的这个特性，在观测电晕时，有两种模式供选择。三、紫外成像仪的功能一种是活动模式，实时观察设备的放电情况，并实时显示一

7、个与一定区域内紫外线光子总量成比例关系的数值，便于定量分析和比较分析。另一种是集成模式，将一定时间区域内（该区域长短可调）的紫外线光子显示并保留在屏幕上，按照先进先出（FIFO）和动态平均的算法实时更新。该模式下若正确调节仪器，可清楚地看到设备放电区域的形状和大小。CoroCAMIV+仪器有两种模式对紫外线进行成像:活动模式（live+count）：实时显示目标放电的情况，可进行增益调节。集成模式（intergrate）：采用“先进先出”（FIFO）的算法，对一定时间段内的紫外图像进行处理。该算法可对紫外线干扰进行衰减。使用

8、者可进行增益和集成时间长短的调节。集成模式需要用到三角架。若干帧图像的紫外信号新的图像老的图像仪器的其他主要功能紫外通道的焦距可调紫外图像的颜色可调可将远处目标用可见光拉近四、紫外成像仪的应用紫外成像仪虽然原理和功能都很简单，但应用却相当广泛，也比较复杂，有以下特点。1、任何高压设备，只要