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专利名称：光谱可调的模拟局部放电脉冲光源及方法

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202111663527.9

专利申请（专利权）人：西安交通大学
权利人地址：陕西省西安市咸宁西路28号

专利发明（设计）人：任明,李琛,余家赫,王玥,关浩斌,陈荣发,李乾宇,张洪源

专利摘要：公开了光谱可调的模拟局部放电脉冲光源及方法，光谱可调的模拟局部放电脉冲光源中，可编程多通道任意波形发生器模拟放电脉冲序列以生成同步的多路脉冲电压信号，宽频带多通道功率放大器经由多个通道连接可编程多通道任意波形发生器以放大多路脉冲电压信号，多通道卤素光源阵列经由多个通道连接宽频带多通道功率放大器，多通道卤素光源阵列基于多路脉冲电压信号释放多路脉冲光束，滤光片盖板覆盖多通道卤素光源阵列以基于多路脉冲光束形成多个不同光谱的脉冲光束，光导阵列朝向滤光片盖板并将脉冲光束导入匀光器以生成光谱合成光源，菲涅尔透镜连接匀光器以基于光谱合成光源形成局部放电合成光源。

主权利要求：
1.一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源，其特征在于，其包括，
可编程多通道任意波形发生器，其模拟放电脉冲序列以生成同步的多路脉冲电压信号;宽频带多通道功率放大器，其经由多个通道连接所述可编程多通道任意波形发生器以放大多路脉冲电压信号;多通道卤素光源阵列，其经由多个通道连接所述宽频带多通道功率放大器，所述多通道卤素光源阵列基于所述多路脉冲电压信号释放多路脉冲光束;滤光片盖板，其覆盖所述多通道卤素光源阵列以基于所述多路脉冲光束形成多个不同光谱的脉冲光束;光导阵列，其朝向所述滤光片盖板并将所述脉冲光束导入匀光器以生成光谱合成光源;菲涅尔透镜，其连接所述匀光器以基于所述光谱合成光源形成局部放电合成光源；
其中，
所述多路脉冲电压信号上升沿起始时刻的方差小于0.05，脉冲宽度或中心频带的方差小于0.05，可编程多通道任意波形发生器的通道数量m为 ，其中，[λl,λu]为局部放电光谱分布和Δλ为光源光谱分辨率；
所述多路脉冲电压信号的强度之间的比例关系为q1:q2:…:qm，；
所述多路脉冲电压信号为周期性时间序列，各路周期性时间序列构成矩阵Q，，其中，φ为脉冲相位、q为脉冲强度和Δt为脉冲时延。
2.根据权利要求1所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源，其特征在于，模拟局部放电脉冲光源还包括获得局部放电统计光谱分布、辐射功率、光脉冲波形和光脉冲周期性时间序列特征的光学积分球、光谱仪和光电倍增器，其连接所述可编程多通道任意波形发生器。
3.根据权利要求1所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源，其特征在于，所述宽频带多通道功率放大器的各通道带宽与局部放电光脉冲带宽相一致，各通道功率放大增益的方差小于0.05，增益动态范围不低于55dB，宽频带多通道功率放大器的通道数量与可编程多通道任意波形发生器的通道数量相一致。
4.根据权利要求1所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源，其特征在于，所述滤光片盖板的滤波中心波段和波段宽度λi±0.5Δλ,i=1:m，由局部放电光谱分布[λl,λu]和光源光谱分辨率Δλ所决定。
5.根据权利要求1所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源，其特征在于，所述光导阵列采用熔融石英玻璃或多芯石英光纤制成，其在350nm～900nm范围内的透光率不低于
90%，光导阵列中的每路光导均由不透光涂层或包层包裹。
6.一种基于权利要求1?5中任一项所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源的模拟方法，其特征在于，其包括以下步骤，测定局部放电光辐射特性得到沿面放电光谱分布、辐射功率、光脉冲波形和光脉冲周期性时间序列特征;根据沿面放电光谱分布、辐射功率、光脉冲波形和光脉冲周期性时间序列特征调节可编程多通道任意波形发生器生成同步的多路脉冲电压信号;宽频带多通道功率放大器经由多个通道连接所述可编程多通道任意波形发生器以放大多路脉冲电压信号，所述多通道卤素光源阵列基于所述多路脉冲电压信号释放多路脉冲光束，滤光片盖板覆盖所述多通道卤素光源阵列以基于所述多路脉冲光束形成多个不同光谱的脉冲光束，光导阵列朝向所述滤光片盖板并将所述脉冲光束导入匀光器以生成光谱合成光源，菲涅尔透镜连接所述匀光器以基于所述光谱合成光源形成局部放电合成光源。
7.根据权利要求6所述的模拟方法，其特征在于，局部放电合成光源包括具有周期性时间序列特征的合成脉冲光束。 说明书 : 光谱可调的模拟局部放电脉冲光源及方法技术领域[0001] 本发明属于高压电力设备光源模拟技术领域，尤其涉及一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源及方法。背景技术[0002] 高压电力设备的绝缘状态影响设备及电网的安全稳定运行。由于各类绝缘缺陷或绝缘劣化所导致异常放电是威胁设备绝缘的重要因素，任其自由发展可能引起绝缘失效或电网事故。因此，采用局部放电在线监测或巡检技术能够有效防范故障发生。然而，特高频、超声、地电波、高频电流等常规局部放电检测手段存在抗干扰性差、检出能力弱、诊断置信度低等问题，影响了局部放电检测的实际应用效果。[0003] 近年来，光学检测法因其较好的抗干扰性、较高的灵敏度和检测直观性，得到了状态监测领域的关注和应用，发展出诸如荧光光纤法、硅光电法、光导法等局部放电光学检测方法。然而，现有的光测法与传统的电量检测方法，在检测物理量上存在差异，检测评估和量化分析上缺少对照依据，具体表现为：1、光信号与电信号之间的关联关系未能明确；2、光测法传感器的实际灵敏度和响应能力缺少规范手段；3、光测法的放电定位效果缺少考核依据。造成上述问题的原因主要在于缺少能够模拟实际放电光辐射的模拟光源。[0004] 在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。发明内容[0005] 本发明的目的是提供一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源及方法，同时具备可编辑的光谱合成、随机放电脉冲序列编辑、发光功率调节等功能。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[0006] 本发明的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源包括：[0007] 可编程多通道任意波形发生器，其模拟放电脉冲序列以生成同步的多路脉冲电压信号；[0008] 宽频带多通道功率放大器，其经由多个通道连接所述可编程多通道任意波形发生器以放大多路脉冲电压信号；[0009] 多通道卤素光源阵列，其经由多个通道连接所述宽频带多通道功率放大器，所述多通道卤素光源阵列基于所述多路脉冲电压信号释放多路脉冲光束；[0010] 滤光片盖板，其覆盖所述多通道卤素光源阵列以基于所述多路脉冲光束形成多个不同光谱的脉冲光束；[0011] 光导阵列，其朝向所述滤光片盖板并将所述脉冲光束导入匀光器以生成光谱合成光源；[0012] 菲涅尔透镜，其连接所述匀光器以基于所述光谱合成光源形成局部放电合成光源。[0013] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源中，模拟局部放电脉冲光源还包括获得局部放电统计光谱分布、辐射功率、光脉冲波形和光脉冲周期性时间序列特征的光学积分球、光谱仪和光电倍增器，其连接所述可编程多通道任意波形发生器。[0014] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源中，所述多路脉冲电压信号上升沿起始时刻的方差小于0.05，脉冲宽度或中心频带的方差小于0.05，可编程多通道任意波形发生器的通道数量m为 其中，[λl,λu]为局部放电光谱分布和Δλ为光源光谱分辨率。[0015] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源中，所述多路脉冲电压信号的强度之间的比例关系为q1:q2:…:qm，[0016][0017] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源中，所述多路脉冲电压信号为周期性时间序列，各路周期性时间序列构成矩阵Q，[0018] 其中，φ为脉冲相位、q为脉冲强度和Δt为脉冲时延。[0019] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源中，所述宽频带多通道功率放大器的各通道带宽与局部放电光脉冲带宽相一致，各通道功率放大增益的方差小于0.05，增益动态范围不低于55dB，宽频带多通道功率放大器的通道数量与可编程多通道任意波形发生器的通道数量相一致。[0020] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源中，所述滤光片盖板的滤波中心波段和波段宽度λi±0.5Δλ,i＝1:m，由局部放电光谱分布[λl,λu]和光源光谱分辨率Δλ所决定。[0021] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源中，所述光导阵列采用熔融石英玻璃或多芯石英光纤制成，其在350nm～900nm范围内的透光率不低于90％，光导阵列中的每路光导均由不透光涂层或包层包裹。[0022] 一种基于所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源的模拟方法包括以下步骤，[0023] 测定局部放电光辐射特性得到沿面放电光谱分布、辐射功率、光脉冲波形和光脉冲周期性时间序列特征；[0024] 根据沿面放电光谱分布、辐射功率、光脉冲波形和光脉冲周期性时间序列特征调节可编程多通道任意波形发生器生成同步的多路脉冲电压信号；[0025] 宽频带多通道功率放大器经由多个通道连接所述可编程多通道任意波形发生器以放大多路脉冲电压信号，所述多通道卤素光源阵列基于所述多路脉冲电压信号释放多路脉冲光束，滤光片盖板覆盖所述多通道卤素光源阵列以基于所述多路脉冲光束形成多个不同光谱的脉冲光束，光导阵列朝向所述滤光片盖板并将所述脉冲光束导入匀光器以生成光谱合成光源，菲涅尔透镜连接所述匀光器以基于所述光谱合成光源形成局部放电合成光源。[0026] 所述的模拟方法中，局部放电合成光源包括具有周期性时间序列特征的合成脉冲光束。[0027] 在上述技术方案中，本发明提供的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源及方法，具有以下有益效果：光谱可调的模拟局部放电脉冲光源为局部放电光测法的研究工作提供了光谱可调、功率可调、脉冲统计特性可调的模拟光源；相比采用实际局部放电光源，采用模拟合成光源能够量化考核和表征局部放电光学测量系统；通过调整光谱分布和光源功率模拟各种类型和各种气体氛围下的局部放电光辐射；可以将人工模拟放电光源放置于实际设备中各个位置，为放电光学定位提供实验条件。附图说明[0028] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0029] 图1为本发明的光谱可调的模拟局部放电脉冲光源的一个实施例的连接示意图；[0030] 图2为本发明中光谱可调的模拟局部放电脉冲光源的模拟方法一个实施例的流程示意图；[0031] 图3为本发明中光谱可调的模拟局部放电脉冲光源的一个实施例的光导阵列及匀光器的结构示意图。具体实施方式[0032] 为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图1至图3，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。[0033] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。[0034] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。[0035] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0036] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。[0037] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0038] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。[0039] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，如图1、图3所示，[0040] 一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源包括，[0041] 可编程多通道任意波形发生器，其模拟放电脉冲序列以生成同步的多路脉冲电压信号，[0042] 宽频带多通道功率放大器，其经由多个通道连接所述可编程多通道任意波形发生器以放大多路脉冲电压信号，[0043] 多通道卤素光源阵列，其经由多个通道连接所述宽频带多通道功率放大器，所述多通道卤素光源阵列基于所述多路脉冲电压信号释放多路脉冲光束，[0044] 滤光片盖板，其覆盖所述多通道卤素光源阵列以基于所述多路脉冲光束形成多个不同光谱的脉冲光束，[0045] 光导阵列，其朝向所述滤光片盖板并将所述脉冲光束导入匀光器以生成光谱合成光源，[0046] 菲涅尔透镜，其连接所述匀光器以基于所述光谱合成光源形成局部放电合成光源。[0047] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源的优选实施例中，模拟局部放电脉冲光源还包括获得局部放电统计光谱分布、辐射功率、光脉冲波形和光脉冲周期性时间序列特征的光学积分球、光谱仪和光电倍增器，其连接所述可编程多通道任意波形发生器。[0048] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源的优选实施例中，所述多路脉冲电压信号上升沿起始时刻的方差小于0.05，脉冲宽度或中心频带的方差小于0.05，可编程多通道任意波形发生器的通道数量m为 其中，[λl,λu]为局部放电光谱分布和Δλ为光源光谱分辨率。[0049] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源的优选实施例中，所述多路脉冲电压信号的强度之间的比例关系为q1:q2:…:qm，[0050][0051] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源的优选实施例中，所述多路脉冲电压信号为周期性时间序列，各路周期性时间序列构成矩阵Q，[0052] 其中，φ为脉冲相位、q为脉冲强度和Δt为脉冲时延。[0053] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源的优选实施例中，所述宽频带多通道功率放大器的各通道带宽与局部放电光脉冲带宽相一致，各通道功率放大增益的方差小于0.05，增益动态范围不低于55dB，宽频带多通道功率放大器的通道数量与可编程多通道任意波形发生器的通道数量相一致。[0054] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源的优选实施例中，所述滤光片盖板的滤波中心波段和波段宽度λi±0.5Δλ,i＝1:m，由局部放电光谱分布[λl,λu]和光源光谱分辨率Δλ所决定。[0055] 所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源的优选实施例中，所述光导阵列采用熔融石英玻璃或多芯石英光纤制成，其在350nm～900nm范围内的透光率不低于90％，光导阵列中的每路光导均由不透光涂层或包层包裹。[0056] 在一个实施例中，通过光学积分球、光谱仪和光电倍增器获得局部放电统计光谱分布、辐射功率、光脉冲波形和光脉冲周期性时间序列特征；然后，依据光谱分布曲线、辐射功率和光脉冲波形，调节可编程多通道任意波形发生器各路电压脉冲信号输出，输出信号经宽频带多通道功率放大器驱动多通道卤素光源阵列；最后，由光源阵列各单元发出不同强度的脉冲光束，各脉冲光束经相应的滤波盖板后形成多个不同光谱的脉冲光束，所有脉冲光束通过光导阵列导入匀光器，生成局部放电人工合成光束，并通过菲涅尔透镜向外辐射。[0057] 一个实施示例中，如附图1所示，本发明提供了光谱可调的人工模拟局部放电脉冲光源产生装置，包括：[0058] 可编程多通道任意波形发生器，用于模拟放电脉冲序列。其产生的各路脉冲电压信号为同步信号，各通道脉冲信号上升沿起始时刻的方差小于0.05，各通道脉冲宽度(或中心频带)的方差小于0.05，通道数量(m)，由局部放电光谱分布([λl,λu])和人工光源光谱分辨率(Δλ)所决定：[0059][0060] 宽频带多通道功率放大器，放大放电脉冲模拟信号以驱动卤素光源阵列。其各个通道带宽与局部放电光脉冲实际带宽相一致，各通道功率放大增益的方差小于0.05，增益动态范围不低于55dB，宽频带多通道功率放大器的通道数量与可编程多通道任意波形发生器的通道数量相一致；[0061] 多通道卤素光源阵列，释放不同强度的脉冲光束。激发电位在3.5?15V，基于卤素受激分子的辐射波长分布在150?380nm，光电转换效率高于40％，最小猝灭时间为1.5us，光谱分辨率小于20nm。[0062] 滤光片盖板，可覆盖卤素光源，形成多个不同光谱的脉冲光束。各个滤光片盖板的滤波中心波段和波段宽度(λi±0.5Δλ,i＝1:m)由局部放电光谱分布([λl,λu])和人工光源光谱分辨率所(Δλ)决定；[0063] 光导阵列，将上述多路脉冲光束导入匀光器。采用熔融石英玻璃制作或多芯石英光纤制作，光导材料在350nm～900nm范围内的透光率不低于90％，光导阵列中的每路光导均由不透光涂层或包层包裹，避免各路的光干扰，[0064] 匀光器，通过光束整型将多路高斯光斑转化均匀分布的光束，生成并输出光谱合成光源。采用棱形均匀化导光器，在300?1100nm范围内透过率大于96％，可覆盖局部放电全2光谱段，输出光斑尺寸大于20mm ，接收光导阵列的各路光束，上述卤素光源阵列、滤光片盖板、光导阵列和匀光器的组成形式见附图3。[0065] 菲涅尔透镜，在装置中起到增加光效、提升亮度以及调整出射光角度的作用。采用注压聚烯烃透镜，在300?1100nm范围内透过率为92％，折射率为1.49。[0066] 一种基于所述的一种光谱可调的模拟局部放电脉冲光源的模拟方法包括以下步骤，[0067] 测定局部放电光辐射特性得到沿面放电光谱分布、辐射功率、光脉冲波形和光脉冲周期性时间序列特征，[0068] 根据沿面放电光谱分布、辐射功率、光脉冲波形和光脉冲周期性时间序列特征调节可编程多通道任意波形发生器生成同步的多路脉冲电压信号，[0069] 宽频带多通道功率放大器经由多个通道连接所述可编程多通道任意波形发生器以放大多路脉冲电压信号，所述多通道卤素光源阵列基于所述多路脉冲电压信号释放多路脉冲光束，滤光片盖板覆盖所述多通道卤素光源阵列以基于所述多路脉冲光束形成多个不同光谱的脉冲光束，光导阵列朝向所述滤光片盖板并将所述脉冲光束导入匀光器以生成光谱合成光源，菲涅尔透镜连接所述匀光器以基于所述光谱合成光源形成局部放电合成光源。[0070] 所述的模拟方法的优选实施方式中，局部放电合成光源包括具有周期性时间序列特征的合成脉冲光束。[0071] 另一个实施示例中，如附图2所示，以空气中沿面放电的模拟光源搭建流程为例，说明本发明装置完整工作原理。[0072] 步骤1：实验测定局部放电光辐射特性[0073] 在积分球内置绝缘子沿面放电模型，积分球内直径为200mm，球壁开两个直径2mm的窗孔作为光测量孔分别用于连接光谱仪和光电倍增管，开孔比k＝10000，内壁喷涂氧化镁涂层，漫反射系数在99％以上，形状与理想球面的尺寸偏差小于内径的0.2％，积分球内部光源经过内壁涂层的漫反射，将在内壁上形成均匀照度。积分球内放电在两开孔处的光辐射由分别光纤束引出，光纤工作波长覆盖150?1310nm，在该波长范围内光纤束损耗为0.25dB/km。沿面放电模型整体结构为高压棒电极紧贴环氧树脂圆形板并紧放在下极板上，在高压电极上通入工频周期电压。这样在棒电极与下极板间产生了强烈的与环氧树脂板面垂直的电。纬汕看怪狈至康难孛娣诺。金属棒电极直径为6mm，圆柱边沿曲率半径为1mm。该电极在空气中的放电起始电压PDIV为1.82kV，使用1：2000的阻容式分压器对变压器输出的外施电压进行测量，通过梯度升压法分别模拟其在1.1?1.5倍PDIV下的局部放电。[0074] 步骤2：记录局部放电光辐射数据[0075] 将上述双路光信号分别连接微型光谱仪与光电倍增器，以测量积分球开孔处的沿面放电光谱分布、辐射功率、光脉冲波形和光脉冲周期性时间序列特征。光电倍增器是单光子级别的光电检测器件，能够对放电光源的最小单位——单个光子的做出响应，量子效率6为15％，光谱范围为185～900nm，完全覆盖局部放电发光光谱，增益为2×10，单光子响应时间小于2.2ns，远小于空气中1～2us的放电时间间隔，避免了测量时的脉冲重叠，因此在该器件接收到放电光辐射时，能够将光辐射信息转化为离散的电脉冲信号，输出沿面放电的光脉冲波形，结合阻容分压器输出的外施电压波形绘制其PRPD图谱，得到沿面放电光信号的周期性时间序列特征，包含脉冲相位、脉冲强度和脉冲时延等信息。微型光谱仪波长范2围在200?1025nm，暗记数为50kHz/mm，可选积分时间在3.8ms～10s，光学分辨率为1.5nm半峰宽，杂散光含量小于0.05％，该器件将输出放电光的光谱分布以及开孔处的光功率，其中开孔处的光功率和开孔比(k＝10000)的乘积即为沿面放电所释放的绝对光能量。[0076] 步骤3：生成同步脉冲时间序列矩阵[0077] 依据上述光谱分布曲线、辐射功率和光脉冲波形，调节可编程多通道任意波形发生器各路电压脉冲信号输出。其由m路并行通道组成，对应局部放电光谱分布在人工光源分辨率下的m个波段。各路同步脉冲信号的强度之间存在固定的比例关系(q1:q2:…:qm)，该比例关系由局部放电积分光谱分布所决定：[0078][0079] 每一路波形发生器所产生的各路同步脉冲信号都为周期性时间序列，各路周期性时间序列构成矩阵Q，矩阵向量包含脉冲相位(φ)、脉冲强度(q)和脉冲时延(Δt)：[0080][0081] 其中， q1×m＝[q1,q2,…qm]，Δt1×m＝[Δt1,Δt2,…Δtm]。周期性时间序列矩阵Q是通过光学积分球和光电倍增管对局部放电光脉冲进行实测记录得到的；[0082] 步骤4：光谱脉冲光束合成[0083] 可编程任意波形发生器生成的放电模拟脉冲序列，经过宽频带功率放大器，驱动光源阵列各单元发出光功率不同的各路脉冲光束，各脉冲光束经相应的滤波盖板后形成多个不同光谱的脉冲光束，所有脉冲光束通过光导阵列导入匀光器，生成局部放电人工合成光束，并通过菲涅尔透镜向外辐射；上述器件的参数、功能、组合方式已于实施例1中给出。最终输出具有周期性时间序列特征的合成脉冲光束，通过光电倍增管与微型光谱仪可判断其相对实际放电光源的拟合情况。[0084] 本发明采集了电晕、沿面以及悬浮放电的光谱数据、光功率以及时序脉冲特性，构建了其脉冲时序矩阵，并通过脉冲光源样机对放电光进行了模拟。使用光电倍增管与微型光谱仪对本光源的模拟光信号进行了测试，结果表明其积分光谱偏差小于5％，脉冲相位图谱符合该种放电的统计特征。[0085] 最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。[0086] 以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

专利地区：陕西

专利申请日期：2021-12-31

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN114910749B