硅油檢測(cè)器和電力終端組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種硅油檢測(cè)器，包括：由透明材料介質(zhì)制成的透明部件；和激光源，用于向透明部件內(nèi)發(fā)射激光束，其中，在透明部件上形成有凹槽，凹槽具有朝向入射的激光束的側(cè)面；入射的激光束在側(cè)面上的入射角θ被選擇為使得：當(dāng)凹槽中為空氣介質(zhì)時(shí)，入射的激光束在側(cè)面處發(fā)生全發(fā)射，并沿全反射路徑從透明部件中射出；當(dāng)凹槽中為硅油介質(zhì)時(shí)，入射的激光束在側(cè)面處發(fā)生折射而不發(fā)生全反射，并沿不同于全反射路徑的折射路徑從透明部件中射出；因而能夠根據(jù)激光束從透明部件中射出的路徑的不同及時(shí)、準(zhǔn)確地判斷是否有硅油泄漏到透明部件的凹槽中。另外，還能夠通過(guò)合理選擇透明材料介質(zhì)折射率n1和激光入射在凹槽的側(cè)面上的入射角來(lái)防止將水誤報(bào)成漏油，從而能夠容易地排除水對(duì)硅油檢測(cè)器的影響。
【專利說(shuō)明】硅油檢測(cè)器和電力終端組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種硅油檢測(cè)器，尤其涉及一種用于檢測(cè)從填充有硅油的戶外電力終端中泄漏出的硅油的硅油檢測(cè)器。
【背景技術(shù)】
[0002]填充有硅油的高壓戶外電力終端可以用于170kV高壓工程領(lǐng)域，例如，充油高壓電纜配件。然而，有時(shí)這些戶外電力終端存在漏油的風(fēng)險(xiǎn)，漏油會(huì)導(dǎo)致很嚴(yán)重的電力故障。同時(shí)，由于這些戶外電力終端往往安裝在離地面很高的部位，這些漏油現(xiàn)象很難及時(shí)被發(fā)現(xiàn)。
[0003]在現(xiàn)有的用于檢測(cè)漏油的檢測(cè)器中，一般是根據(jù)漏油包裹導(dǎo)電粒子表面使得導(dǎo)電層的電阻發(fā)生變化的特性來(lái)檢測(cè)是否存在漏油現(xiàn)象。因此，現(xiàn)有的油檢測(cè)器一般直接采用導(dǎo)電粒子本身組成導(dǎo)電層或者是將導(dǎo)電粒子加到多孔材料如PTFE中形成導(dǎo)電層。但是，這種現(xiàn)有的油檢測(cè)器存在如下缺點(diǎn):當(dāng)漏油包裹住導(dǎo)電粒子時(shí)，導(dǎo)電層的電阻變化不是非?？焖俸惋@著，因此，檢測(cè)靈敏度不夠，容易出現(xiàn)漏油報(bào)警不及時(shí)的現(xiàn)象，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)高壓電纜配件中的漏油現(xiàn)象，從而存在由漏油引起的嚴(yán)重電力故障的隱患。
[0004]為了解決前述技術(shù)問(wèn)題，日本專利文獻(xiàn)JP1265138A公開(kāi)了一種利用光纖檢測(cè)漏油的檢測(cè)器，其具有固定在塑料表面的光纖內(nèi)芯，通過(guò)探測(cè)漏油滴落至光纖內(nèi)芯表面處，來(lái)檢測(cè)漏油的存在。但是，該日本專利文獻(xiàn)存在如下缺點(diǎn):
[0005]I)需要將光纖用聚合物進(jìn)行澆注再拋磨至光纖內(nèi)芯層表面處，因此制備較為復(fù)雜；
[0006]2)光纖的尺寸非常小，難以擴(kuò)大檢測(cè)范圍，因此，需要使用漏斗形接油盤(pán)才能擴(kuò)展其檢測(cè)范圍；
[0007]3)受光纖材料和結(jié)構(gòu)的限制，其不能輕易排除水對(duì)光信號(hào)的影響，容易將水誤報(bào)成硅油。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明旨在于提供一種能夠快速且準(zhǔn)確地檢測(cè)到硅油泄漏的硅油檢測(cè)器。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種硅油檢測(cè)器，包括:由透明材料介質(zhì)制成的透明部件；和激光源，用于向透明部件內(nèi)發(fā)射激光束，其中，在透明部件上形成有凹槽，凹槽具有朝向入射的激光束的側(cè)面；入射的激光束在側(cè)面上的入射角Θ被選擇為使得:當(dāng)凹槽中為空氣介質(zhì)時(shí)，入射的激光束在側(cè)面處發(fā)生全發(fā)射，并沿全反射路徑從透明部件中射出；當(dāng)凹槽中為硅油介質(zhì)時(shí)，入射的激光束在側(cè)面處發(fā)生折射而不發(fā)生全反射，并沿不同于全反射路徑的折射路徑從透明部件中射出；因而能夠根據(jù)激光束從透明部件中射出的路徑的不同來(lái)判斷是否有硅油流到透明部件的凹槽中。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)透明材料介質(zhì)的折射率II1大于娃油介質(zhì)的折射率n2時(shí)，入射的激光束在側(cè)面上的入射角Θ被選擇為滿足下面的公式(I):
[0011]arcsin (IAi1) = Θ cl ^ θ < Θ c2 = Brcsin(Ii2Zn1) (1)， [0012]當(dāng)透明材料介質(zhì)的折射率Ii1小于硅油介質(zhì)的折射率n2時(shí),所述入射的激光束(L)在所述側(cè)面(111)上的入射角Θ被選擇為滿足下面的公式(2):
[0013]arcsin (IAi1) = Θ cl ^ Θ <90。 (2),
[0014]其中，
[0015]Θ cl為激光束由透明材料介質(zhì)射到透明材料介質(zhì)與空氣介質(zhì)的界面時(shí)發(fā)生全反射的臨界角，
[0016]θ?為激光束由透明材料介質(zhì)射到透明材料介質(zhì)與硅油介質(zhì)的界面時(shí)發(fā)生全反射的臨界角，
[0017]空氣介質(zhì)的折射率等于I。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述透明材料介質(zhì)的折射率Ii1和入射的激光束在側(cè)面上的入射角Θ被選擇為使得:當(dāng)凹槽中為水介質(zhì)時(shí)，入射的激光束在側(cè)面處發(fā)生全發(fā)射，并沿全反射路徑從透明部件中射出，因而能夠防止將水介質(zhì)誤報(bào)成硅油介質(zhì)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)透明材料介質(zhì)的折射率Ii1大于硅油介質(zhì)的折射率112時(shí)，入射的激光束在側(cè)面上的入射角Θ被選擇為滿足下面的公式(3):
[0020]arcsin (Ii3Ai1) = θ c3 < θ < Θ c2 (3),
[0021]當(dāng)透明材料介質(zhì)的折射率Ii1小于硅油介質(zhì)的折射率n2時(shí),所述入射的激光束(L)在所述側(cè)面(111)上的入射角Θ被選擇為滿足下面的公式(4):
[0022]arcsin (Ii3Ai1) = Θ c3 ^ Θ <90。 (4),
[0023]其中，
[0024]0。3為激光束由透明材料介質(zhì)射到透明材料介質(zhì)與水介質(zhì)的界面時(shí)發(fā)生全反射的臨界角，
[0025]n3為水介質(zhì)的折射率,并且水介質(zhì)的折射率n3小于透明材料介質(zhì)的折射率Ii1和硅油介質(zhì)的折射率n2。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述凹槽的朝向所述入射的激光束的側(cè)面為與水平方向成預(yù)定夾角的傾斜側(cè)面或與所述水平方向垂直的豎直側(cè)面。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，通過(guò)人眼直接觀察激光束從透明部件中射出的路徑的不同來(lái)判斷是否有硅油流到透明部件的凹槽中。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述硅油檢測(cè)器還包括:第一光檢測(cè)元件，第一光檢測(cè)元件設(shè)置在與全反射路徑相對(duì)應(yīng)的第一位置處，用于接收沿全反射路徑從透明部件中射出的激光束，當(dāng)?shù)谝还鈾z測(cè)元件接收到激光束時(shí)，則判斷沒(méi)有硅油流到透明部件的凹槽中；當(dāng)?shù)谝还鈾z測(cè)元件未接收到激光束時(shí)，則判斷有硅油流到透明部件的凹槽中。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述硅油檢測(cè)器還包括:第二光檢測(cè)元件，第二光檢測(cè)元件設(shè)置在與折射路徑相對(duì)應(yīng)的第二位置處，用于接收沿折射路徑從透明部件中射出的激光束，當(dāng)?shù)诙鈾z測(cè)元件接收到激光束時(shí)，則判斷有硅油流到透明部件的凹槽中；當(dāng)?shù)诙鈾z測(cè)元件未接收到激光束時(shí)，則判斷沒(méi)有硅油流到透明部件的凹槽中。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述硅油檢測(cè)器還包括:第一光檢測(cè)元件，第一光檢測(cè)元件設(shè)置在與全反射路徑相對(duì)應(yīng)的第一位置處，用于接收沿全反射路徑從透明部件中射出的激光束；和第二光檢測(cè)元件，第二光檢測(cè)元件設(shè)置在與折射路徑相對(duì)應(yīng)的第二位置處，用于接收沿折射路徑從透明部件中射出的激光束，當(dāng)所述第一光檢測(cè)元件接收到激光束并且所述第二光檢測(cè)元件未接收到激光束時(shí)，則判斷沒(méi)有硅油流到所述透明部件的凹槽中；當(dāng)所述第二光檢測(cè)元件接收到激光束并且所述第一光檢測(cè)元件未接收到激光束時(shí)，則判斷有硅油流到所述透明部件的凹槽中。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，透明部件上形成有相互間隔開(kāi)的多個(gè)凹槽，多個(gè)凹槽排成一行。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，透明部件上形成有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的凹槽。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，硅油檢測(cè)器的透明部件放置在填充有硅油的戶外電力終端的下方，用于檢測(cè)填充有硅油的戶外電力終端是否存在硅油泄漏。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，硅油檢測(cè)器的透明部件直接暴露在戶外環(huán)境中，其上沒(méi)有任何防水透油膜。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，根據(jù)待檢測(cè)的戶外電力終端的尺寸來(lái)確定透明部件的尺寸以及其上的凹槽的尺寸和數(shù)量。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，透明部件上的凹槽呈喇叭形，該喇叭形凹槽的喇叭口朝向電力終端，用于將從電力終端泄漏出的硅油收集到凹槽中。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，透明材料介質(zhì)包括玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚全氟乙丙烯、環(huán)氧樹(shù)脂和聚酯中的至少一種。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種電力終端組件，包括:填充有硅油的電力終端；和安裝在電力終端下方的前述硅油檢測(cè)器。
[0039]在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)選擇激光入射在凹槽的側(cè)面上的入射角使得:當(dāng)凹槽中為空氣介質(zhì)時(shí)，入射的激光束在側(cè)面處發(fā)生全發(fā)射，并沿全反射路徑從透明部件中射出；當(dāng)凹槽中為硅油介質(zhì)時(shí)，入射的激光束在側(cè)面處發(fā)生折射而不發(fā)生全反射，并沿不同于全反射路徑的折射路徑從透明部件中射出。因此，本發(fā)明能夠根據(jù)激光束從透明部件中射出的路徑的不同來(lái)快速和正確地判斷是否存在硅油泄漏。本發(fā)明的硅油檢測(cè)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)快的特點(diǎn)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏油現(xiàn)象，可方便檢查人員觀察和處理漏油現(xiàn)象，最大限度地保護(hù)電力安全系統(tǒng)。另外，還能夠通過(guò)合理選擇透明材料介質(zhì)折射率Ii1和激光入射在凹槽的側(cè)面上的入射角來(lái)防止將水誤報(bào)成漏油，從而能夠容易地排除水對(duì)硅油檢測(cè)器的影響。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1顯示光在兩種不同介質(zhì)的界面處發(fā)生全反射的原理圖；
[0041]圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的硅油檢測(cè)器的示意圖；
[0042]圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的硅油檢測(cè)器的原理圖，其中在透明部件的凹槽中填充有空氣介質(zhì)；
[0043]圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的硅油檢測(cè)器的原理圖，其中在透明部件的凹槽中填充有硅油介質(zhì)；
[0044]圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的硅油檢測(cè)器的原理圖，其中在透明部件的凹槽中填充有水介質(zhì)；和[0045]圖6顯示將圖2所示的硅油檢測(cè)器安裝在戶外電力終端的下方的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)例性的實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中相同或相似的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的元件。下面參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0047]圖1顯示光在兩種不同介質(zhì)的界面處發(fā)生全反射的原理圖。如圖1所示，當(dāng)光從光密介質(zhì)(例如其折射率為Ii1)入射到該光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)(例如其折射率為n2并且小于折射率H1)之間的界面時(shí)，折射角θ2會(huì)隨入射角01逐漸增加，當(dāng)折射角Θ 2增加到90度或入射角Θ !增加到全反射臨界角Θ Ca時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)全反射，也就是說(shuō)，當(dāng)入射角Θ !等于或大于全反射臨界角Gca時(shí)，光就會(huì)在光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)之間的界面處被完全反射，而不發(fā)生折射。
[0048]正是根據(jù)光的上述原理，提出了本發(fā)明。圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的硅油檢測(cè)器的示意圖。圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的硅油檢測(cè)器的原理圖，其中在透明部件100的凹槽110中填充有空氣介質(zhì)。
[0049]如圖2和圖3所示，圖示的硅油檢測(cè)器主要包括由透明材料介質(zhì)制成的透明部件100和用于向透明部件100內(nèi)發(fā)射激光束L的激光源200。
[0050]在圖2和圖3所示的實(shí)施例中，在透明部件100上形成有三個(gè)相互間隔開(kāi)的凹槽110，三個(gè)凹槽110在透明部件100上排成一行。如圖2-3所示，每個(gè)凹槽110具有朝向入射的激光束L的側(cè)面111，入射的激光束L照射在凹槽110的側(cè)面111上。
[0051]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖2-3所示，透明部件100為一長(zhǎng)方形塊體，具有水平的上表面、下表面和一對(duì)豎直的端面。凹槽110形成在透明部件100的上表面中。入射的激光束L沿水平方向入射到側(cè)面111上。側(cè)面111相對(duì)于水平上表面具有夾角a，因此，入射的激光束L在側(cè)面111上的入射角Θ =90° -a。
[0052]如圖3所示，在本發(fā)明中，透明部件100的透明材料介質(zhì)的折射率Ii1可以被選擇成大于硅油介質(zhì)的折射率n2，也可以被選擇成小于硅油介質(zhì)的折射率n2。所公知的是，硅油介質(zhì)的折射率n2大于空氣介質(zhì)的折射率(空氣介質(zhì)的折射率一般等于I)。
[0053]圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的硅油檢測(cè)器的原理圖，其中在透明部件100的凹槽110中填充有硅油介質(zhì)。
[0054]在本發(fā)明中，如圖3和圖4所示，入射的激光束L在側(cè)面111上的入射角Θ (或者90° -a)被選擇為使得:當(dāng)凹槽110中為空氣介質(zhì)(即，凹槽110是空的)時(shí)，入射的激光束L在側(cè)面111處發(fā)生全發(fā)射，并沿全反射路徑LI從透明部件100中射出；當(dāng)凹槽110中為硅油介質(zhì)時(shí)，入射的激光束L在側(cè)面111處發(fā)生折射而不發(fā)生全反射，并沿不同于全反射路徑LI的折射路徑L2從透明部件100中射出。
[0055]因此，在本發(fā)明中，能夠根據(jù)激光束從透明部件100中射出的路徑的不同來(lái)判斷是否有硅油流到透明部件100的凹槽110中。
[0056]因此，在本發(fā)明中，激光在該凹槽110處發(fā)生全反射而在透明部件100的下方有一光斑信號(hào)。當(dāng)泄漏的硅油滴落至透明部件100的凹槽110中時(shí)，全反射不再發(fā)生，透明部件100下方的光斑信號(hào)消失。因此，能夠通過(guò)觀察，例如，人眼直接觀察透明部件100下方是否存在光斑信號(hào)來(lái)直觀地判斷是否存在硅油的泄漏。
[0057]在本發(fā)明中，當(dāng)透明材料介質(zhì)的折射率Ii1大于硅油介質(zhì)的折射率％時(shí),入射的激光束L在側(cè)面111上的入射角Θ可以被選擇為滿足下面的公式1:
[0058]arcsin (IAi1) = Θ cl ^ θ < Θ c2 = Brcsin(Ii2Zn1) (1)，
[0059]其中，
[0060]Θ cl為激光束L由透明材料介質(zhì)射到透明材料介質(zhì)與空氣介質(zhì)的界面時(shí)發(fā)生全反射的臨界角，
[0061]Θ。2為激光束L由透明材料介質(zhì)射到透明材料介質(zhì)與硅油介質(zhì)的界面時(shí)發(fā)生全反射的臨界角，
[0062]H1為透明材料介質(zhì)的折射率，
[0063]n2為硅油介質(zhì)的折射率，
[0064]空氣介質(zhì)的折射率等于I。
[0065]在本發(fā)明中，當(dāng)透明材料介質(zhì)的折射率Ii1小于硅油介質(zhì)的折射率112時(shí)，入射的激光束L在側(cè)面111上的入射角Θ可以被選擇為滿足下面的公式(2):
[0066]arcsin (IAi1) = Θ cl ^ Θ <90。 (2)。
[0067]圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的硅油檢測(cè)器的原理圖，其中在透明部件100的凹槽110中填充有水介質(zhì)。
[0068]在圖5所示的實(shí)施例中，透明材料介質(zhì)的折射率Ii1和入射的激光束L在側(cè)面111上的入射角Θ被選擇為使得:當(dāng)凹槽110中為水介質(zhì)時(shí)，入射的激光束L在側(cè)面111處發(fā)生全發(fā)射，并沿全反射路徑LI從透明部件100中射出，因此，即使凹槽110中充滿水介質(zhì)時(shí)，也能夠防止將水介質(zhì)誤報(bào)成硅油介質(zhì)。
[0069]在本發(fā)明中，當(dāng)透明材料介質(zhì)的折射率Ii1大于硅油介質(zhì)的折射率112時(shí)，入射的激光束L在側(cè)面111上的入射角Θ可以被選擇為滿足下面的公式3:
[0070]arcsin (Ii3Ai1) = θ c3 < θ < Θ c2 (3),
[0071]其中，
[0072]Θ c3為激光束L由透明材料介質(zhì)射到透明材料介質(zhì)與水介質(zhì)的界面時(shí)發(fā)生全反射的臨界角，
[0073]n3為水介質(zhì)的折射率,并且水介質(zhì)的折射率n3小于透明材料介質(zhì)的折射率Ii1和硅油介質(zhì)的折射率n2。
[0074]在本發(fā)明中，當(dāng)透明材料介質(zhì)的折射率Ii1小于硅油介質(zhì)的折射率n2時(shí)，所述入射的激光束(L)在所述側(cè)面(111)上的入射角Θ可以被選擇為滿足下面的公式(4):
[0075]arcsin (Ii3Ai1) = Θ c3 ^ Θ <90。 (4)。
[0076]也就是說(shuō)，在本發(fā)明中，透明材料介質(zhì)的折射率Ii1要大于水介質(zhì)的折射率113，這樣，才能防止將水介質(zhì)誤報(bào)成硅油介質(zhì)。
[0077]在圖2所示的實(shí)施例中，凹槽110的朝向入射的激光束L的側(cè)面111為與水平方向成預(yù)定夾角的傾斜側(cè)面，但是，本發(fā)明不局限于此，凹槽110的朝向入射的激光束L的側(cè)面111也可以為與水平方向垂直的豎直側(cè)面。
[0078]盡管通過(guò)人眼直接觀察激光束從透明部件100中射出的路徑的不同來(lái)判斷是否有硅油流到透明部件100的凹槽110中的技術(shù)方案比較簡(jiǎn)單，但是，人不可能總在現(xiàn)場(chǎng)，因此，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，硅油檢測(cè)器還可以包括第一光檢測(cè)元件300，第一光檢測(cè)元件300設(shè)置在與全反射路徑LI相對(duì)應(yīng)的第一位置處，用于接收沿全反射路徑LI從透明部件100中射出的激光束。
[0079]因此，當(dāng)?shù)谝还鈾z測(cè)元件300接收到激光束時(shí)，則判斷沒(méi)有硅油流到透明部件100的凹槽110中；當(dāng)?shù)谝还鈾z測(cè)元件300未接收到激光束時(shí)，則判斷有硅油流到透明部件100的凹槽110中。因此，一旦第一光檢測(cè)元件300未接收到激光束時(shí)，就可以發(fā)出警報(bào)，例如，通過(guò)聲學(xué)、光學(xué)、振動(dòng)等報(bào)警器，通知工作人發(fā)生硅油泄漏。
[0080]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第一光檢測(cè)元件300可以是光纖、光接收設(shè)備或其它光敏感元件。
[0081]在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖4所示，硅油檢測(cè)器還可以包括第二光檢測(cè)元件400，第二光檢測(cè)元件400設(shè)置在與折射路徑L2相對(duì)應(yīng)的第二位置處，用于接收沿折射路徑L2從透明部件100中射出的激光束。
[0082]因此，當(dāng)?shù)诙鈾z測(cè)元件400接收到激光束時(shí)，則判斷有硅油流到透明部件100的凹槽110中；當(dāng)?shù)诙鈾z測(cè)元件400未接收到激光束時(shí)，則判斷沒(méi)有硅油流到透明部件100的凹槽110中。因此，一旦第二光檢測(cè)元件400接收到激光束時(shí)，就可以發(fā)出警報(bào)，例如，通過(guò)聲學(xué)、光學(xué)、振動(dòng)等報(bào)警器，通知工作人發(fā)生硅油泄漏。
[0083]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第二光檢測(cè)元件400可以是光纖、光接收設(shè)備或其它光敏感元件。
[0084]請(qǐng)注意，在本發(fā)明中，硅油檢測(cè)器可以僅包括第一光檢測(cè)元件300和第二光檢測(cè)元件400中的一個(gè)，也可以包括第一光檢測(cè)元件300和第二光檢測(cè)元件400的二者。
[0085]如果硅油檢測(cè)器同時(shí)包括第一光檢測(cè)元件300和第二光檢測(cè)元件400，那么，就可以通過(guò)時(shí)利用第一光檢測(cè)元件300和第二光檢測(cè)元件400的探測(cè)結(jié)果來(lái)判斷是否存在硅油泄漏，從而能夠提高判斷的準(zhǔn)確性。例如，只有當(dāng)?shù)谝还鈾z測(cè)元件300接收到激光束并且第二光檢測(cè)元件400未接收到激光束時(shí)，才判斷沒(méi)有硅油流到透明部件100的凹槽110中；當(dāng)?shù)诙鈾z測(cè)元件400接收到激光束并且第一光檢測(cè)元件300未接收到激光束時(shí)，才判斷有硅油流到透明部件100的凹槽110中。
[0086]盡管圖2顯示了透明部件100上形成有相互間隔開(kāi)的多個(gè)凹槽110，但是，本發(fā)明不局限出于此，透明部件100上也可以僅形成有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的凹槽或多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的凹槽。
[0087]圖6顯示將圖2所示的硅油檢測(cè)器安裝在戶外電力終端500的下方的示意圖。
[0088]如圖6所示，硅油檢測(cè)器的透明部件100放置在填充有硅油的戶外電力終端500的下方，用于檢測(cè)填充有硅油的戶外電力終端500是否存在硅油泄漏。這樣，填充有硅油的電力終端500和安裝在電力終端5下方的娃油檢測(cè)器一起構(gòu)成一個(gè)電力終端組件。
[0089]在本發(fā)明中，由于水不會(huì)硅油檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果造成影響，因此，如圖6所示，硅油檢測(cè)器的透明部件100可以直接暴露在戶外環(huán)境中，其上沒(méi)有任何防水透油膜。
[0090]在本發(fā)明中，如圖6所示，透明部件100上的凹槽110呈喇叭形，該喇叭形凹槽110的喇叭口朝向電力終端500，用于將從電力終端500泄漏出的硅油收集到凹槽110中。因此，在本發(fā)明中，可以通過(guò)喇叭形凹槽110來(lái)擴(kuò)大硅油檢測(cè)器的檢測(cè)范圍，而不需要設(shè)置專用于硅油收集的漏斗形接油盤(pán)。
[0091]另外，在本發(fā)明中，透明部件100的尺寸以及其上的凹槽110的尺寸和數(shù)量可以根據(jù)待檢測(cè)的戶外電力終端500的尺寸來(lái)確定，這樣，能夠使硅油檢測(cè)器在尺寸上與待檢測(cè)的戶外電力終端500相互適應(yīng)。
[0092]請(qǐng)注意，在本發(fā)明中，透明部件100的凹槽110形狀不局限于圖示的實(shí)施例，其也可以是其它形狀，例如，等腰梯形、三角形或其它形狀。
[0093]在本發(fā)明中，為了能夠防止將水介質(zhì)誤報(bào)成硅油介質(zhì)，透明部件100的透明材料介質(zhì)的折射率nl必須大于水介質(zhì)的折射率n3，但是，透明部件100的透明材料介質(zhì)的折射率Ii1可以不大于硅油介質(zhì)的折射率n2，即，透明部件100的透明材料介質(zhì)的折射率Ii1可以小于硅油介質(zhì)的折射率112，因此，在本發(fā)明中，合適的透明材料介質(zhì)可以包括玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚全氟乙丙烯、環(huán)氧樹(shù)脂和聚酯中的至少一種。
[0094]下面列舉幾種透明材料介質(zhì)以及前述各種折射率叫、n2、n3和各種全反射臨界角0。1、9 c2> Θ。3的示例，請(qǐng)參見(jiàn)下表。
[0095]表1
[0096]
[0097]
【權(quán)利要求】
1.一種硅油檢測(cè)器，包括: 由透明材料介質(zhì)制成的透明部件(100);和 激光源(200)，用于向所述透明部件(100)內(nèi)發(fā)射激光束(L)， 其特征在于: 在所述透明部件(100)上形成有凹槽(110)，所述凹槽(110)具有朝向入射的激光束(L)的側(cè)面(111)； 所述入射的激光束(L)在所述側(cè)面(111)上的入射角Θ被選擇為使得: 當(dāng)所述凹槽(110)中為空氣介質(zhì)時(shí)，所述入射的激光束(L)在所述側(cè)面(111)處發(fā)生全發(fā)射，并沿全反射路徑(LI)從所述透明部件(100)中射出； 當(dāng)所述凹槽(110)中為硅油介質(zhì)時(shí)，所述入射的激光束(L)在所述側(cè)面(111)處發(fā)生折射而不發(fā)生全反射，并沿不同于全反射路徑(LI)的折射路徑(L2)從所述透明部件(100)中射出， 因而能夠根據(jù)激光束從透明部件(100)中射出的路徑的不同來(lái)判斷是否有硅油流到所述透明部件(100)的凹槽(110)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅油檢測(cè)器，其特征在于: 當(dāng)透明材料介質(zhì)的折射率Ii1大于硅油介質(zhì)的折射率112時(shí)，所述入射的激光束(L)在所述側(cè)面(111)上的入射角Θ被選擇為滿足下面的公式(I):
arcsin(IAi1) = Θ cl ^ θ < Θ c2 = arcsin(H2Zn1) (I), 當(dāng)透明材料介質(zhì)的折射率Ii1小于硅油介質(zhì)的折射率112時(shí)，所述入射的激光束(L)在所述側(cè)面(111)上的入射角Θ被選擇為滿足下面的公式(2):arcsin (IAi1) = Θ cl ^ Θ <90。 (2)， 其中， θ μ為所述激光束(L)由所述透明材料介質(zhì)射到所述透明材料介質(zhì)與空氣介質(zhì)的界面時(shí)發(fā)生全反射的臨界角， 9。2為所述激光束(L)由所述透明材料介質(zhì)射到所述透明材料介質(zhì)與硅油介質(zhì)的界面時(shí)發(fā)生全反射的臨界角， 空氣介質(zhì)的折射率等于I。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅油檢測(cè)器，其特征在于: 所述透明材料介質(zhì)的折射率Ii1和所述入射的激光束(L)在所述側(cè)面(111)上的入射角Θ被選擇為使得: 當(dāng)所述凹槽(110)中為水介質(zhì)時(shí)，所述入射的激光束(L)在所述側(cè)面(111)處發(fā)生全發(fā)射，并沿全反射路徑(LI)從所述透明部件(100)中射出，因而能夠防止將水介質(zhì)誤報(bào)成硅油介質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅油檢測(cè)器，其特征在于: 當(dāng)透明材料介質(zhì)的折射率Ii1大于硅油介質(zhì)的折射率112時(shí)，所述入射的激光束(L)在所述側(cè)面(111)上的入射角Θ被選擇為滿足下面的公式(3):arcsin (Ii3Ai1) = θ c3 < θ < Θ c2 (3), 當(dāng)透明材料介質(zhì)的折射率Ii1小于硅油介質(zhì)的折射率112時(shí)，所述入射的激光束(L)在所述側(cè)面(111)上的入射角Θ被選擇為滿足下面的公式(4):arcsin (Xi3Zn1) = Θ c3 < θ < 90。 (4)， 其中， 9。3為所述激光束(L)由所述透明材料介質(zhì)射到所述透明材料介質(zhì)與水介質(zhì)的界面時(shí)發(fā)生全反射的臨界角， η3為水介質(zhì)的折射率，并且水介質(zhì)的折射率η3小于透明材料介質(zhì)的折射率Ii1和硅油介質(zhì)的折射率η2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的硅油檢測(cè)器，其特征在于: 所述凹槽(110)的朝向所述入射的激光束(L)的側(cè)面(111)為與水平方向成預(yù)定夾角的傾斜側(cè)面或與所述水平方向垂直的豎直側(cè)面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的硅油檢測(cè)器，其特征在于: 通過(guò)人眼直接觀察激光束從透明部件(100)中射出的路徑的不同來(lái)判斷是否有硅油流到所述透明部件(100)的凹槽(110)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的硅油檢測(cè)器，還包括:第一光檢測(cè)元件(300)，所述第一光檢測(cè)元件(300)設(shè)置在與所述全反射路徑(LI)相對(duì)應(yīng)的第一位置處，用于接收沿 全反射路徑(LI)從所述透明部件(100)中射出的激光束，當(dāng)所述第一光檢測(cè)元件(300)接收到激光束時(shí)，則判斷沒(méi)有硅油流到所述透明部件(100)的凹槽(110)中；當(dāng)所述第一光檢測(cè)元件(300)未接收到激光束時(shí)，則判斷有硅油流到所述透明部件(100)的凹槽(110)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的硅油檢測(cè)器，還包括: 第二光檢測(cè)元件(400)，所述第二光檢測(cè)元件(400)設(shè)置在與所述折射路徑(L2)相對(duì)應(yīng)的第二位置處，用于接收沿折射路徑(L2)從所述透明部件(100)中射出的激光束， 當(dāng)所述第二光檢測(cè)元件(400)接收到激光束時(shí)，則判斷有硅油流到所述透明部件(100)的凹槽(110)中；當(dāng)所述第二光檢測(cè)元件(400)未接收到激光束時(shí)，則判斷沒(méi)有硅油流到所述透明部件(100)的凹槽(110)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的硅油檢測(cè)器，還包括: 第一光檢測(cè)元件(300)，所述第一光檢測(cè)元件(300)設(shè)置在與所述全反射路徑(LI)相對(duì)應(yīng)的第一位置處，用于接收沿全反射路徑(LI)從所述透明部件(100)中射出的激光束；和 第二光檢測(cè)元件(400)，所述第二光檢測(cè)元件(400)設(shè)置在與所述折射路徑(L2)相對(duì)應(yīng)的第二位置處，用于接收沿折射路徑(L2)從所述透明部件(100)中射出的激光束， 當(dāng)所述第一光檢測(cè)元件(300)接收到激光束并且所述第二光檢測(cè)元件(400)未接收到激光束時(shí)，則判斷沒(méi)有硅油流到所述透明部件(100)的凹槽(110)中； 當(dāng)所述第二光檢測(cè)元件(400)接收到激光束并且所述第一光檢測(cè)元件(300)未接收到激光束時(shí)，則判斷有硅油流到所述透明部件(100)的凹槽(110)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的硅油檢測(cè)器，其特征在于: 所述透明部件(100)上形成有相互間隔開(kāi)的多個(gè)凹槽(110)，所述多個(gè)凹槽(110)排成一行。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的硅油檢測(cè)器，其特征在于:所述透明部件(100)上形成有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的凹槽。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的硅油檢測(cè)器，其特征在于: 所述硅油檢測(cè)器的透明部件(100)放置在填充有硅油的戶外電力終端(500)的下方，用于檢測(cè)填充有硅油的戶外電力終端(500)是否存在硅油泄漏。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的硅油檢測(cè)器，其特征在于: 所述硅油檢測(cè)器的透明部件(100)直接暴露在戶外環(huán)境中，其上沒(méi)有任何防水透油膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的硅油檢測(cè)器，其特征在于: 根據(jù)待檢測(cè)的戶外電力終端(500)的尺寸來(lái)確定所述透明部件(100)的尺寸以及其上的凹槽(110)的尺寸和數(shù)量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的硅油檢測(cè)器，其特征在于: 所述透明部件(100)上的凹槽(110)呈喇叭形，該喇叭形凹槽(110)的喇叭口朝向所述電力終端(500)，用于將從電力終端(500)泄漏出的硅油收集到凹槽(110)中。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅油檢測(cè)器，其特征在于: 所述透明材料介質(zhì)包括玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚全氟乙丙烯、環(huán)氧樹(shù)脂和聚酯中的至少一種。
17.一種電力終端組件，包括: 填充有硅油的電力終端(500);和 安裝在電力終端(5)下方的根據(jù)權(quán)利要求1-16中的任一項(xiàng)所限定的硅油檢測(cè)器。
【文檔編號(hào)】G01N21/41GK103969219SQ201310040832
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月1日
【發(fā)明者】黃忠喜, 高婷 申請(qǐng)人:泰科電子(上海)有限公司, 泰科電子公司