CN112213267B - 一种油浸式设备的顶空脱气方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种油浸式设备的顶空脱气方法及装置，该油浸式设备的顶空脱气方法通过从油浸式设备中获取冷却油样品，对冷却油样品进行脱气处理得到待测气体样品，并利用光声光谱器件对待测气体样品中的特征气体的浓度进行测量，并根据特征气体的浓度确定该油浸式设备的运行故障，实现了油浸式设备的顶空脱气装置实时获取采样数据，以及根据特征气体的浓度可以预测油浸式设备的运行故障而进行报警，避免了油浸式设备的损坏；同时该脱气单元中的脱气器件用于使该脱气单元内的该冷却油样品在预设液位高度内搅拌，使该待测气体样品在目标脱气时间内脱离该脱气单元，提高了检测速度。

Description

一种油浸式设备的顶空脱气方法及装置

技术领域

本申请涉及变压器油气监测领域，特别涉及一种油浸式设备的顶空脱气方法及装置。

背景技术

随着国民经济的快速发展，各行各业对于电力的需求持续上升，现今，电力***也正朝着超高压，大容量和自动化方向而发展，因此电力***中大量采用大型油浸式电力设备(如变压器)，为了保障电力***的安全运行，须对变压器等大型油浸式电力设备的运行状态进行预防性检验和监控。

由于油浸式电力设备均选用绝缘油、油纸或油纸板等绝缘结构，当设备内部发生热性故障、放电性故障或绝缘油、纸老化时，会产生多种气体，这些气体会溶解于油中，油中溶解的不同类型的气体可以反映不同类型的电气故障。

目前，传统的油浸式设备的顶空脱气方案中，需要人工抽取油浸式电力设备中的油样并集中到实验室后，使用气相色谱仪确定油浸式设备的运行状态，效率较低。

发明内容

本申请实施例提供一种油浸式设备的顶空脱气方法及装置，用于解决现有的油浸式设备的顶空脱气设备因需要人工监控及处理油样数据而无法实时获取油样数据的技术问题。

为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：

本申请实施例提供一种油浸式设备的顶空脱气方法，所述油浸式设备的顶空脱气方法应用于油浸式设备的顶空脱气装置，所述油浸式设备的顶空脱气装置包括油路单元、脱气单元、气路单元、测量单元以及控制单元，所述脱气单元包括脱气器件，所述油浸式设备的顶空脱气方法包括：

所述控制单元向所述油路单元发送采样使能信号，以使得所述油路单元从油浸式设备中获取冷却油样品；

所述控制单元向所述油路单元和所述脱气单元发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元，所述脱气器件用于使所述脱气单元内的所述冷却油样品在预设液位高度内搅拌，以使得所述脱气单元对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品；

所述控制单元向所述脱气单元、气路单元以及测量单元发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元通过所述气路单元流入所述测量单元，并控制所述测量单元中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；

所述控制单元根据所述测量单元得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备的运行故障。

同时，本申请实施例提供一种油浸式设备的顶空脱气装置，所述顶空脱气装置包括油路单元、脱气单元、气路单元、测量单元、以及控制单元，所述脱气单元包括脱气器件；

所述控制单元于第一时刻向所述油路单元发送采样使能信号，以使得所述油路单元从油浸式设备中获取冷却油样品；

所述控制单元还于第二时刻向所述油路单元和所述脱气单元发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元，所述脱气器件用于使所述脱气单元内的所述冷却油样品在预设液位高度内搅拌，以使得所述脱气单元对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品；

所述控制单元还于第三时刻向所述脱气单元、气路单元以及测量单元发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元通过所述气路单元流入所述测量单元，并控制所述测量单元中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；

所述控制单元还于第四时刻根据所述测量单元得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备的运行故障。

有益效果：本申请实施例提供一种油浸式设备的顶空脱气方法及装置，所述油浸式设备的顶空脱气方法应用于油浸式设备的顶空脱气装置，所述油浸式设备的顶空脱气装置包括油路单元、脱气单元、气路单元、测量单元以及控制单元，所述脱气单元包括脱气器件，所述油浸式设备的顶空脱气方法包括所述控制单元先向所述油路单元发送采样使能信号，以使得所述油路单元从油浸式设备中获取冷却油样品；然后所述控制单元向所述油路单元和所述脱气单元发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元，所述脱气器件用于使所述脱气单元内的所述冷却油样品在预设液位高度内搅拌，以使得所述脱气单元对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品；然后所述控制单元向所述脱气单元、气路单元以及测量单元发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元通过所述气路单元流入所述测量单元，并控制所述测量单元中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；然后所述控制单元根据所述测量单元得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备的运行故障；本申请实施例通过从油浸式设备中获取冷却油样品，对冷却油样品进行脱气处理得到待测气体样品，并对待测气体样品中的特征气体的浓度进行测量，并根据特征气体的浓度确定该油浸式设备的运行故障，实现了油浸式设备的顶空脱气装置实时获取采样数据，以及根据特征气体的浓度可以预测油浸式设备的运行故障而进行报警，避免了油浸式设备的损坏；同时所述脱气单元中的所述脱气器件用于使所述脱气单元内的所述冷却油样品在预设液位高度内搅拌，以使得该脱气单元对该冷却油样品进行脱气得到待测气体样品，使所述搅拌构件在搅拌过程中不需要考虑冷却油样品因搅拌速度过高而导致冷却油样品液位高度过高的技术问题，使该待测气体样品在目标脱气时间内脱离该脱气单元，缩短了检测周期，提高了检测效率，解决了现有的油浸式设备的顶空脱气设备通常无法准确设置油气分离设备中搅拌构件的搅拌速度的技术问题。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的油浸式设备监控***的场景示意图。

图2为本申请实施例提供的油浸式设备的顶空脱气方法的流程示意图。

图3为本申请油浸式设备的顶空脱气装置的结构图。

图4为本申请实施例提供的为油浸式设备的顶空脱气装置的对称气体测量器件的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的油浸式设备的顶空脱气装置的信号处理单元的模块示意图。

图6为本申请实施例提供的油浸式设备的顶空脱气装置的信号处理单元中光电转换电路的电路原理图。

图7为本申请实施例提供的油浸式设备的顶空脱气装置的信号处理单元中第一信号放大电路的电路原理图。

图8为本申请实施例提供的油浸式设备的顶空脱气装置的信号处理单元中带通滤波电路的电路原理图。

图9为本申请实施例提供的油浸式设备的顶空脱气装置的信号处理单元中第二信号放大电路的电路原理图。

图10为本申请实施例提供的油浸式设备的顶空脱气装置的信号处理单元中A/D转换电路的电路原理图。

图11为本申请实施例提供的测量单元的第一种结构示意图。

图12为本申请实施例提供的测量单元的第二种结构示意图。

图13为本申请实施例提供的测量单元的第三种结构示意图。

图14是本申请实施例提供的温度控制模块的结构示意图。

图15是本申请实施例提供的温度控制模块中的调温电路原理图

图16为本申请油浸式设备的顶空脱气装置的结构示意图。

图17为本申请油浸式设备的顶空脱气装置中油罐的结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的油浸式设备200监控***的场景示意图，所述油浸式设备200监控***可以包括油浸式设备200和油浸式设备的顶空脱气装置100，油浸式设备的顶空脱气装置100与油浸式设备200通过管道连接。

在一种实施例中，所述油浸式设备200可以包括油浸式电力变压器。

在一种实施例中，所述油浸式设备的顶空脱气装置100可以包括油路单元110、脱气单元120、气路单元130、测量单元140以及控制单元150，所述脱气单元120包括脱气器件。所述油浸式设备的顶空脱气装置100通过所述控制单元150先向所述油路单元110发送采样使能信号，以使得所述油路单元110从油浸式设备200中获取冷却油样品；然后所述控制单元150向所述油路单元110和所述脱气单元120发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120，所述脱气单元中的所述脱气器件用于使所述脱气单元内的所述冷却油样品在预设液位高度内搅拌，以使得所述脱气单元120对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品；然后所述控制单元150向所述脱气单元120、气路单元130以及测量单元140发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元120通过所述气路单元130流入所述测量单元140，并控制所述测量单元140中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；然后所述控制单元150根据所述测量单元140得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备200的运行故障。

需要说明的是，图1所示的***场景示意图是一个示例，本申请实施例描述的服务器以及场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着***的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。

图2为本申请实施例提供的油浸式设备的顶空脱气方法的流程示意图，图3为本申请油浸式设备的顶空脱气装置的结构简图，请参阅图2和图3，该油浸式设备的顶空脱气方法包括以下步骤：

S100：所述控制单元150向所述油路单元110发送采样使能信号，以使得所述油路单元110从油浸式设备200中获取冷却油样品。

在一种实施例中，在油路单元110从油浸式设备200中获取冷却油样品时，可以通过在油浸式设备200和油路单元110之间设置阀门和油泵103，以控制油路单元110从油浸式设备200中获取冷却油样品统计。例如，在控制单元150向油路单元110发送采样使能信号时，油路单元110与油浸式设备200之间的阀门打开，油泵103从油浸式设备200中将冷却油样品抽取到油路单元110中，冷却油样品的体积可以根据油泵103的工作时间、油泵103工作功率等进行具体限定。

在一种实施例中，在油路单元110获取到冷却油样品后，对冷却油样品进行预处理，例如当冷却油样品中存在杂质时，则在预处理的过程中可以将冷却油中的杂质例如固体颗粒或水等杂质去除，提高冷却油样品的纯净度。

在一种实施例中，如图3所示，所述油浸式设备200中的冷却油样品通过所述油路单元110中的第一阀门101进入所述脱气单元120中的油罐210。所述油罐210中的冷却油样品通过所述油泵103及第二阀门102进入所述油浸式设备200中。

S200：所述控制单元150向所述油路单元110和所述脱气单元120发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120，所述脱气器件用于使所述脱气单元内的所述冷却油样品在预设液位高度内搅拌，以使得所述脱气单元120对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品。

在一种实施例中，在得到冷却油样品后，需要将冷却油样品从油路单元110中发送至脱气单元120，可以使得控制单元150向油路单元110和脱气单元120发送脱气使能信号，使得冷却油样品从油路单元110进入脱气单元120，同时，在冷却油样品进入到脱气单元120后，使得脱气单元120将冷却油样品中的气体分离出来，得到待测气体样品。

在一种实施例中，使得脱气单元120对冷却油样品进行脱气时，可以采用顶空脱气的方式对冷却油样品进行脱气。顶空脱气的方式指使冷却油样品进入油罐210，将油罐210上方的气体排出，避免油罐210中的原有气体对待测气体样品产生影响，使得油罐210内形成负压，然后采用对油罐210底部加热、同时对冷却油进行搅拌的方式，使得冷却油中的待测气体样品分离出来。

请参阅图3，在第一阶段，本阶段主要是将油罐210内的压强抽至第一目标压强，以使油浸式设备200与油罐210之间形成负压，使得油浸式设备200中冷却油样品进入油罐210内。首先，所述控制单元150控制脱气单元120中的抽气器件220中第一驱动马达223驱动活塞222的抽吸将油罐210内的气体抽入抽气器件220中的气缸221内，以及将所述气缸221内的气体通过气路单元130排出，使油罐210内形成负压。所述气路单元130包括第一气阀310、第二气阀320、第三气阀330和第四气阀340。例如，将第一气阀310中第一端口311和第二端口312连通，抽气器件220将油罐210内的部分气体抽入气缸221内，然后将第一气阀310中的第一端口311和第三端口313连通，气缸221中的气体通过第三气阀330排出。重复上述步骤，使得油罐210内的压强降低至第一目标压强，例如外界大气压为标准大气压100Kpa，油罐210内的第一目标压强可以为2Kpa，所述油罐210内的压强可以由压力传感器230直接获取。

在第二阶段，油罐210与油浸式设备200之间的压强差使油浸式设备200内的冷却油样品进入所述油罐210。首先，所述控制单元150控制所述第一阀门101打开使所述油浸式设备200与所述油罐210贯通，由于所述油浸式设备200与所述油罐210之间的压差，所述油浸式设备200内的所述冷却油样品进入所述油罐210内；当所述油罐210内的冷却油样品达到上液位传感器211所测量的高度时，所述控制单元150控制所述第一阀门101关闭。所述上液位传感器211高度的设置可以根据所述油罐210的高度进行设置，例如所述上液位传感器211的高度可以所述油罐210的高度的75％，或者所述上液位传感器211高度的设置可以根据所述油罐210内搅拌构件213的搅拌速度进行设置，例如当搅拌构件213的搅拌速度为2400rpm时，所述上液位传感器211的高度可以所述油罐210的高度的75％，当搅拌构件213的搅拌速度为3000rpm时，所述上液位传感器211的高度可以所述油罐210的高度的70％，避免因所述搅拌构件213的转速过快，而导致冷却油样品被搅拌时液位高度超过油罐210的临界高度；或者，所述上液位传感器211高度的设置可以根据所述油罐210内冷却油样品的搅拌温度进行设置，例如所述冷却油样品的搅拌温度为50℃时，所述上液位传感器211的高度可以所述油罐210的高度的75％，所述冷却油样品的搅拌温度为70℃时，所述上液位传感器211的高度可以所述油罐210的高度的70％。

在第三阶段，所述冷却油样品中的待测气体通过抽气器件220及所述气路单元130进入所述测量单元140。首先，所述控制单元150控制所述第一气阀310的第一端口311和第二端口312连通，使所述抽气器件220与所述油罐210连通，然后所述控制单元150控制搅拌构件213对所述油罐210内的冷却油样品进行搅拌，然后所述抽气器件220将所述冷却油样品中的待测气体抽入所述抽气器件220中的气缸221中，然后所述控制单元150控制所述第一气阀310的第一端口311和第二端口312断开，以及控制使所述第一气阀310的第一端口311和第三端口313连通，打开第二气阀320和第四气阀340，关闭第三气阀330，以使得所述待测气体通过气路单元130进入测量单元140；其次，重复上述步骤，直到所述油罐210内的压力达到第二目标压强，上述抽气步骤停止，所述第一气阀310处于关闭状态。所述第二目标压强可以与所述第一目标压强相等或不等，所述第二目标压强的具体数值可以根据实际情况限定。

在第四阶段，所述油罐210内的所述冷却油样品回流至所述油浸式设备200内。首先，所述控制单元150控制第二阀门102，使所述油浸式设备200内与所述油罐210连通，然后控制所述油泵103将所述油罐210内的所述冷却油样品抽至所述油浸式设备200内，当所述油罐210内的冷却油样品的液位达到油罐210内的下液位传感器212所测量的高度时，所述控制单元150控制油泵103停止工作以及将第二阀门102闭合。所述下液位传感器212所测量的高度可以为所述油罐210的底端，具***置本申请不作详细限定。

根据上述油浸式设备的顶空脱气装置100的工作过程，由于需要将油罐210内的待测气体在目标脱气时间内的完成脱气，而直接影响待测气体脱气速率的为所述搅拌构件213的搅拌速度。而对于不同黏度或温度的样品油，以及在不同搅拌速度下，样品油中的待测气体脱离油浸式设备200运行状态监控设备中油气分离设备的脱气速率是不相同的。而现有的油浸式设备200运行状态监控设备通常无法准确设置油气分离设备中搅拌构件213的搅拌速度，而导致样品油中的待测气体无法在目标时间内脱离油气分离设备的技术问题；其次，搅拌速度的增加同样会导致冷却油样品的液位高度的增加，而液位高度过高将导致冷却油样品从油罐210中通过气路单元130进入测量单元140，不仅影响测量结果，还使得设备因冷却油样品的存在而出现一定程度损伤。本实施例主要通过在脱气单元的油罐中设置至少一脱气器件230，所述冷却油样品中的待测气体可以通过所述脱气器件，以及所述冷却油样品无法通过该脱气器件，即相当于进行油气分离，消除了因搅拌速度过大而导致冷却油样品液位高度过大的技术问题。

在一种实施例中，由于搅拌构件213在对冷却油样品进行搅拌时，冷却油样品的中心区域会形成漩涡，而冷却油样品的边缘区域的液位高度会升高，因此在进行搅拌时，为了避免液位高度过高而导致进行搅拌速度设置时预留较大的安全转速；而搅拌速度越快，冷却油样品中的待测气体脱离脱气单元120的速率越快，搅拌速度越小，冷却油样品中的待测气体脱离脱气单元120的速率越小。因此，搅拌速度的限制使得冷却油样品中的待测气体无法在目标脱气时间内脱离脱气单元120；其次，速度的限制常常通过温度的提升进行补偿，而长期将冷却油样品处于较高的搅拌温度，可能导致油浸式设备的管路或者其他设备出现一定程度的损坏。

具体的，本实施例可以通过在油罐210内设置至少一脱气器件230以及以该脱气器件230的液位高度为安全高度，根据该安全高度获取相同黏度的冷却油样品对应的目标搅拌速度。该步骤可以包括：所述控制单元150控制所述第一传感器获取所述冷却油样品的第一液位高度；获取所述搅拌构件213的搅拌速度；根据液位高度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于第一液位高度和所述搅拌构件213的搅拌速度，确定所述冷却油样品的黏度；根据液位高度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于目标液位高度和所述冷却油样品的黏度，确定所述冷却油样品的目标搅拌速度。

具体的，所述第一传感器可以位于所述脱气器件230上，以及所述第一传感器位于所述脱气器件230的外侧。由于所述冷却油样品在搅拌时，其内圈形成漩涡，第一传感器无法获取准确的液位高度，而位于外圈的冷却油样品的液位因搅拌而升高，该液位高度为真实液位高度，因此将第一传感器设置在所述脱气器件230的外侧所获取的数据是较为准确的。其次，所述第一传感器可以为距离传感器，其主要用于获取所述冷却油样品的液位高度。所述第一传感器的数量可以为多个，以及所述第一传感器均匀的分布于所述脱气器件230的外侧。

具体的，所述搅拌构件213的初始搅拌速度可以根据搅拌构件213的上相关参数直接获取，而关于初始搅拌速度的设置，其可以根据历史数据、预测浓度、搅拌阻力或油罐210内压强变化等去设置，本申请不作详细限定。其次，在液位高度、黏度和搅拌速度的关联关系中，在搅拌速度不变的情况下，冷却油样品的黏度越大，液位高度越小，冷却油样品的黏度越小，液位高度越大；在冷却油样品的黏度不变的情况下，搅拌速度越快，液位高度越大，搅拌速度越小，液位高度越大；在液位高度不变的情况下，冷却油样品的黏度越大，所需要的搅拌速度越大，冷却油样品的黏度越小，所需要的搅拌速度越小。根据上述关系，搅拌速度与液位高度呈正相关，液位高度与黏度呈反相关，而关于三者具体的函数关系式，其可以根据历史数据或者其他经验公式获取，因此在得到确定的第一液位高度和所述搅拌构件213的搅拌速度，其可以确定所述冷却油样品的黏度。最后，根据液位高度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于目标液位高度和所述冷却油样品的黏度，确定所述冷却油样品的目标搅拌速度。所述目标液位高度为所述脱气器件230所设置的预设液位高度，关于该预设液位高度的具体数值其可以根据客户的需求进行限定。

本实施例通过在脱气器件230上设置第一传感器以获取冷却油样品在搅拌时的液位高度，以及通过实时获取所述冷却油样品的液位高度获取所述冷却油样品的最佳搅拌速度，其不仅可以消除冷却油样品因液位高度的限制而无法提高搅拌速度的技术问题，其还可以通过提高搅拌速度降低冷却油样品的搅拌温度，使冷却油样品中的待测气体能够在目标脱气时间内脱离脱气单元120。

具体的，上述实施例对应的是所述冷却油样品的液位高度小于或接近所述脱气器件230的预设液位高度，而当冷却油样品的高度等于预设液位高度时，则由于脱气器件230的存在，冷却油样品的液位无法继续升高，而再沿用上述计算方式则不准确，该步骤可以包括：判定所述冷却油样品的第一液位高度与所述预设液位高度是否相等；若所述冷却油样品的第一液位高度与所述预设液位高度相等，则所述控制单元150控制所述第二传感器获取所述搅拌构件213中心轴与所述冷却油样品之间的旋涡内径；根据黏度、旋涡内径、压力的关联关系，基于所述脱气器件230的旋涡内径和所述冷却油样品的黏度，确定所述脱气器件230受到的压力；判定所述脱气器件230受到的压力是否大于所述脱气器件230的临界压力；若所述脱气器件230受到的压力大于所述脱气器件230的临界压力，根据压力、温度和搅拌速度的关联关系，基于所述脱气器件230受到的压力，确定所述冷却油样品的目标搅拌速度和目标搅拌温度。

具体的，所述测量单元140还可以包括位于所述脱气器件230上的第二传感器，所述第二传感器用于测量所述搅拌构件213中心轴与所述冷却油样品的间距。由于冷却油样品在进行搅拌时，当液位高度达到预设液位高度时，搅拌速度持续上升，旋涡半径将会继续增加，因此所述第二传感器的设置主要是为了获取旋涡内径，根据该旋涡半径确定获取冷却油样品施加在脱气器件230上的压力。旋涡内径越大，则对应的搅拌速度越大，冷却油样品施加在脱气器件230上的压力将会越大。因此，对于黏度、旋涡内径、压力的函数关系，其可以根据历史数据或者其他经验公式获取，而基于确定的旋涡内径和确定的黏度，可以得到冷却油样品施加在脱气器件230上的具体压力。

具体的，作用在脱气器件230上的具体压力当超过所述脱气器件230的临界压力时，相当于使得脱气器件230处于较为危险的状态，例如油的冲击使得脱气器件230失去油气分离的作用，因此对于冷却油作用在脱气器件230上的压力需要实时获取，避免出现不可挽救的事故。其次，当作用在脱气器件230上的压力大于临界压力时，则需要在保证待测气体脱气速率不变情况下，对冷却油样品的温度和搅拌速度进行调节。而由于搅拌速度对冷却油样品的液位高度的影响大于温度对冷却油样品的液位高度的影响，因此在进行调节应该优先降低搅拌速度以及提高搅拌温度的方式进行调节。

本实施例通过在搅拌构件213上设置第二传感器以实时获取冷却油样品的旋涡半径，以及通过该旋涡半径的尺寸获取冷却油样品施加在脱气器件230上的压力，以及根据实时获取的压力与脱气器件230的临界压力进行对比，以判定冷却油样品对脱气器件230的压力是否大于临界压力，当冷却油样品对脱气器件230的压力大于临界压力时，则需要通过降低搅拌构件213的搅拌速度及冷却油样品的搅拌温度进行液位高度的调节，其可以消除冷却油样品因液位高度的限制而无法提高搅拌速度的技术问题，使冷却油样品中的待测气体能够在目标脱气时间内脱离脱气单元120。

在一种实施例中，在所述脱气器件230受到的压力大于所述脱气器件230的临界压力时，压力、温度和搅拌速度的关联关系主要通过目标压力与液位高度的关系，将液位高度降低至目标压力对应的第二液位高度，该步骤可以包括：若所述脱气器件230受到的压力大于所述脱气器件230的临界压力，则根据压力和液位高度的关联关系，基于所述脱气器件230的目标压力，确定所述冷却油样品的第二液位高度；根据液位高度、温度和搅拌速度的关联关系，基于所述第二液位高度和所述冷却油样品的黏度，确定所述冷却油样品的目标搅拌速度和目标搅拌温度。

具体的，所述第二液位高度为虚拟高度，即为不存在脱气器件230时，在对应的搅拌速度下冷却油样品所能达到的预设高度，而压力越大，该第二液位高度则越高，二者呈正相关。最后，根据上一实施例所得到的液位高度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于获取的第二液位高度和所述冷却油样品的黏度，确定所述冷却油样品的目标搅拌速度。

本实施例通过获取脱气器件230的临界压力获取该临界压力对应的第二液位高度，以及根据液位高度、温度和搅拌速度的关联关系，获取目标搅拌速度和目标搅拌温度，其通过对搅拌速度和搅拌温度进行联合调节来使得冷却油样品施加在脱气器件230上的压力不超过临界压力的情况下，冷却油样品中待测气体还能在目标脱气时间内脱离脱气单元120。

在一种实施例中，当所述冷却油样品的第一液位高度与所述预设液位高度相等时，则冷却油样品对脱气器件230施加作用力，若该作用力大于所述脱气器件230的临界值时，该脱气器件230可能会失去油气分离的功效，因此本实施例通过在脱气器件230上设置覆盖器件，即同时阻隔气体和油的渗透，使得气体通过冷却油样品旋涡中心对应的区域脱离脱气器件230，该步骤可以包括：获取所述脱气器件230中与所述冷却油样品接触的接触区的位置信息；根据所述接触区的位置信息，所述控制单元150控制位于所述脱气器件230内的覆盖器件覆盖所述接触区，以使所述冷却油样品中的待测气体从所述脱气器件230中未被所述覆盖器件覆盖的区域进入所述测量单元140。

具体的，由于冷却油样品在搅拌时，中心区域会出现旋涡，边缘区域的液位高度升高进而冲击脱气器件230，而边缘区域可能出现冲击力大于临界压力的情况，导致冷却油样品从边缘区域透过脱气器件230。而所述覆盖器件的设置杜绝了冷却油样品渗透脱气器件230的可能性。其次，该覆盖器件的中心区域设置有开口，使得冷却油样品中的待测气体可能通过该开口从脱气器件230中脱离进入测量单元140。

本实施例通过在脱气器件230的边缘区域设置了脱气器件230，避免了因冷却油样品压力过高而导致冷却油样品渗入脱气器件230的技术问题，提高了脱气器件230的安全性，其可以消除冷却油样品因液位高度的限制而无法提高搅拌速度的技术问题，使冷却油样品中的待测气体能够在目标脱气时间内脱离脱气单元120。

在一种实施例中，当冷却油样品的高度等于预设液位高度时，则由于脱气器件230的存在，冷却油样品的液位无法继续升高，而再沿用上述计算方式则不准确，其可以通过调节脱气器件230的液位高度来避免冷却油样品对脱气器件230施加的压力超过临界压力的技术问题，该步骤可以包括：判定所述冷却油样品的第一液位高度与所述预设液位高度是否相等；若所述冷却油样品的第一液位高度与所述预设液位高度相等，则所述控制单元150控制所述第三传感器获取所述脱气器件230受到所述冷却油样品施加的压力；判定所述脱气器件230受到的压力是否大于所述脱气器件230的临界压力；若所述脱气器件230受到的压力大于所述脱气器件230的临界压力，所述控制模块控制所述脱气器件230向远离所述冷却油样品的方向移动。

具体的，所述测量单元140还可以包括位于油罐210内的第三传感器，所述第三传感器用于测量所述脱气器件230受到的压力。由于冷却油样品在进行搅拌时，当液位高度达到预设液位高度时，搅拌速度持续上升，旋涡半径将会继续增加，因此所述第三传感器的设置主要是为了获取冷却油样品对脱气器件230施加的实际作用力。而当该作用力大于脱气器件230的临界压力，则通过调节油罐210内的脱气器件230的液位高度以降低所述冷却油样品对所述脱气件的作用力。

本实施例通过在脱气器件230上设置第三传感器以实时获取冷却油样品作用在脱气器件230上的作用力，以及通过将该作用力与脱气器件230的临界压力对比，将所述脱气器件230进行可移动调节，避免了因冷却油样品压力过高而导致冷却油样品渗入脱气器件230的技术问题，提高了脱气器件230的安全性，其可以消除冷却油样品因液位高度的限制而无法提高搅拌速度的技术问题，使冷却油样品中的待测气体能够在目标脱气时间内脱离脱气单元120。

S300：所述控制单元150向所述脱气单元120、气路单元130以及测量单元140发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元120通过所述气路单元130流入所述测量单元140，并控制所述测量单元140中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；

在一种实施例中，在得到待测气体样品后，需要对待测气体样品中的特征气体的浓度进行测量，可以使得控制单元150向脱气单元120、气路单元130以及测量单元140发送测量使能信号，使得待测气体从脱气单元120流入气路单元130，然后从气路单元130流入测量单元140，测量单元140中的光声光谱器件对特征气体的浓度进行测量，得到各特征气体的浓度。

在一种实施例中，在将待测气体样品从脱气单元120流入气路单元130后，对待测气体样品进行预处理，考虑到待测气体样品中可能含有水，可以对待测气体样品进行干燥处理，从而使得水不会对待测气体样品的测试产生影响。

在一种实施例中，特征气体指从冷却油中分离出的导致油浸式设备200出现故障的气体，不同种类的特征气体、不同种类的特征气体的浓度不同，导致的油浸式设备200的运行故障类型不同，且在不同种类的特征气体的浓度较低时，油浸式设备200的运行故障不会发生，但可以通过对各种类的特征气体进行预测，从而对油浸式设备200的运行故障进行预测，而使得油浸式设备200出现故障的特征气体包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯、二氧化碳、乙烷，在测量待测气体中特征气体的浓度时，出现的特征气体可能仅有一种，即仅有一种特征气体的浓度大于0，而其他特征气体的浓度为0。

在一种实施例中，所述特征气体可以为甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳以及氢气中的任一种，对待测气体样品进行测量时，需要对待测气体样品中所有种类的特征气体的浓度进行测量；所述标准气体样本包括甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳以及氢气等气体，并且所述标准气体样本中特征气体的样本标准浓度为已知浓度。

在一种实施例中，由于待测气体中一般包括氢气，而氢气的浓度可以通过对应的测量工具在冷却油样品中直接获取，然后通过历史数据中氢气与待测气体浓度的比例关系获取当前测量周期的待测气体的预测浓度，进而确定所述搅拌构件213的搅拌速度，该步骤可以包括：控制所述测量单元140获取所述冷却油样品中氢气的当前浓度；获取历史数据中氢气浓度与待测气体浓度的比例关系，基于所述氢气的当前浓度，确定所述待测气体的预测浓度；根据浓度、脱气时间和搅拌速度的关联关系，基于所述预测浓度和目标脱气时间，确定所述第一搅拌速度。

具体的，由于氢气本身的特性，通过特定的测量装置可以在冷却油样品中直接获取氢气的浓度。例如，其可以在所述脱气单元120对所述冷却油样品进行脱气之前，控制所述测量单元140中的对称气体测量器件使用对称气体吸收构件在所述脱气单元120中浸入所述冷却油样品测量以得到氢气的当前浓度。

请参阅图4，图4为本申请实施例提供的油浸式设备的顶空脱气装置的对称气体测量器件的结构示意图，该对称气体测量器件中对称气体测量器件600包括：对称气体吸收构件620，用于吸收所述冷却油样品中的对称气体，所述对称气体吸收构件620的光感度与所述对称气体吸收构件620吸收的对称气体浓度相关；激光发射单元610，用于向所述对称气体吸收构件620发射第一光信号；信号采集单元630，用于接收所述对称气体吸收构件620吸收所述对称气体后，将所述第一光信号反射回的第二光信号；信号处理单元640，用于根据所述第二光信号与所述第一光信号的变化值，确定所述冷却油样品中对称气体的浓度。

进一步地，所述信号处理单元640用于根据所述第二光信号与所述第一光信号的相位变化值确定所述对称气体吸收构件620吸收的对称气体浓度，根据对称气体吸收构件620吸收的对称气体浓度，确定所述冷却油样品中对称气体的浓度。信号处理单元640通过信号处理电路反馈第一光信号与第二光信号之间的相位变化值以及对称气体吸收构件620吸收的对称气体浓度。

在一种实施例中，信号处理单元640根据激光发射单元610持续向对称气体吸收构件620发射第一光信号或是以预设频率间隔向对称气体吸收构件620发射的第一光信号以及对称气体吸收构件620反射回的第二光信号的相位变化值，首先信号处理电路将第一光信号、第二光信号转换成第一模拟信号与第二模拟信号，通过第一模拟信号与第二模拟信号的相位差，反馈第一光信号与第二光信号的相位差；然后信号处理电路的其他电路模块对模拟信号的相位差信号进一步进行转换，最终转换成对称气体吸收构件620吸收的对称气体浓度，进而用户可根据对称气体吸收构件620吸收的对称气体的浓度确定冷却油样品中对称气体的浓度。

在一种实施例中，所述对称气体测量器件600还包括监测单元631，所述监测单元631用于监测所述第二光信号的相位变化，并在监测到所述第二光信号的相位变化值小于预设值且持续预设时间后，触发所述信号处理单元640计算所述第二光信号与所述第一光信号的相位变化值，具体地，当监测单元监测到第二光信号的相位变化值小于预设值且持续预设时间后，说明置于冷却油样品中的对称气体测量器件600表面吸收的对称气体的浓度已趋于稳定状态，可以触发信号处理单元640计算第二光信号与第一光信号的相位变化值。

参阅图4，对称气体测量器件600中的信号采集单元630还包括第一复位单元632，第一复位单元632用于每一次检测结束或是下一次检测开始前，对前一次检测的数据进行删除、复位，确保下一次检测数据的准确性。

在一种实施例中，对称气体测量器件600中的信号处理单元640还包括第二复位单元641，第二复位单元641同样用于每一次检测结束或是下一次检测开始前，对前一次检测的数据进行删除、复位，确保下一次检测数据的准确性。

在一种实施例中，所述对称气体吸收构件620包括表面镀有至少一层钯镍合金薄膜的激光光纤传感器。

具体地，钯镍合金可以起到只吸附氢气的作用，在对称气体吸收构件620表面涂布钯镍合金薄膜可以直接用于测量冷却油样品中对称气体的浓度。

在一种实施例中，对称气体吸收构件620表面的钯镍合金薄膜的厚度范围为10-400um。

请参阅图5，图5为本申请实施例提供的油浸式设备的顶空脱气装置的信号处理单元640的模块示意图；信号处理电路主要包括：光电转换电路61、第一信号放大电路62、带通滤波电路63、第二信号放大电路64以及A/D转换电路65，光电转换电路61的输出端电性连接第一信号放大电路62的输入端，第一信号放大电路62的输出端电性连接带通滤波电路63的输入端，带通滤波电路63的输出端电性连接第二信号放大电路64的输入端，第二信号放大电路64的输出端电性连接A/D转换电路65。

请参阅图6至图10，信号处理电路包括：

光电转换电路61，光电转换电路61用于将光信号转换成电信号，此时的电信号为模拟信号，光电转换电路61包含第一集成电路，第一集成电路与各电路元件一起将第一光信号与第二光信号之间的相位变化转换成模拟信号前后的相位变化，再经过后续的电路单元的处理，最终将所述模拟信号前后的相位变化转换成对称气体吸收构件620吸收的对称气体浓度。

第一信号放大电路62，第一信号放大电路62连接光电转换电路61的输出端，用于放大对称气体吸收构件620接收或反射的第一光信号、第二光信号的模拟量，由于第一光信号与第二光信号得到的模拟量是比较微弱的，经过放大才能更加便于信号做进一步的处理。

带通滤波电路63，带通滤波电路63输入端与第一信号放大电路62的输出端连接，带通滤波电路63用于过滤第一信号放大电路62输出的信号，其目的是过滤掉无用的高频和低频信号，提取有用的中频信号，带通滤波电路63采用第二集成电路。

第二信号放大电路64，第二信号放大电路64的输入端与带通滤波电路63的输出端连接，将带通滤波电路63的输出信号经放大传输给A/D转换电路65，这相当于是二次放大信号，目的是为了使得A/D转换电路65得到的信号更加精准，更加便于转换，第二信号放大电路64同样采用第二集成电路。

A/D转换电路65，A/D转换电路65的输入端与第二信号放大电路64的输出端连接，用于将第二信号放大电路64输出的模拟量转化为数字量，就是一个由离散量变为连续量的过程，将得到的数字量传输给浓度调节单元，A/D转换电路65采用第三集成电路。

请参阅图11，图11为本申请实施例提供的测量单元的第一种结构示意图，所述测量单元140包括多个互不干扰的检测单元51。

具体的，所述气路单元130用于根据所述测量使能信号控制所述待测气体样品从所述气路单元130流入所有所述检测单元51。

所述检测单元51用于根据所述测量使能信号分别使用与所述检测单元51待测的特征气体对应的窄带宽激光测量所述特征气体的浓度。

需要说明的是，检测单元51待测的特征气体是指所述检测单元51需要测量的特征气体；所述检测单元51根据所述测量使能信号控制所述检测单元51中的光声光谱器件使用与所述检测单元51待测的特征气体对应的窄带宽激光。

需要说明的是，每个所述检测单元51均能独立实现一种特征气体的测量，在多个检测单元51中均冲入待测气体样品，可以利用互不干扰的多个检测单元51同时对待测气体样品中的特征气体进行测量，不同种类的特征气体与不同波长的窄带宽激光对应，不同的检测单元51可以使用不同波长的窄带宽激光测量待测气体样品中不同种类的特征气体，从而可以同时测量待测气体样品中多种特征气体的浓度。

在一种实施方式中，多个所述检测单元51串联连接，也可以理解为多个所述检测单元51级联连接；所述气路单元130用于根据所述测量使能信号控制所述待测气体样品从所述气路单元130依次流入所有所述检测单元51中。

其中，相邻两级所述检测单元51之间通过连接管513连通，所述连接管513上设置有阀门，从而使得待测气体样品可以依次流入所述检测单元51，同时可以保证所有检测单元51之间互不干扰。

需要说明的是，每个所述检测单元51均设置有进气口511b和出气口511c，测量单元140包括m个检测单元51时，m个检测单元51级联连接，位于第一级的检测单元51的进气口511b也可以通过设置有阀门的连接管513与气路单元130连通，以用于接入所述气路单元130流出的所述待测气体样品；待测气体样品流入第一级的检测单元51后，待测气体样品通过连接管513依次流入所有检测单元51中；位于最后一级的检测单元51的出气口511c也可以通过设置有阀门的连接管513与气路单元130连通，以用于将测量完成后的待测气体样品从检测单元51流入气路单元130中，测量完成后的待测气体样品经气路单元130处理后排出，避免待测气体对环境造成污染。

其中，所述进气口511b和所述出气口511c可以位于所述检测单元51的同一侧，以便于相邻两级所述检测单元51之间通过连接管513连通。

请参阅图12，图12为本申请实施例提供的测量单元的第二种结构示意图。

在一种实施方式中，所述测量单元140还包括箱体514，所有检测单元51均设置于所述箱体514内。

在一种实施方式中，所述机箱可以为方体结构，所述机箱的内壁上设置有多个用于承托检测单元51的滑轨515，多个所述滑轨515沿所述机箱的高度方向间隔排布，所述检测单元51与所述滑轨515一一对应；所述检测单元51与所述滑轨515沿所述滑轨515的长度方向滑动连接，以便于所述检测单元51的检修和更换，如一个检测单元51出现故障时，工作人员可以将检测单元51从机箱中拉出以进行检修，当检测单元51无法修复时，可以使用功能正常的检测单元51替换出现故障的检测单元51，以避免单个检测单元51出现故障时导致测量单元140无法工作。

在一种实施方式中，所述箱体514上还设置有接口516，至少一个所述接口516与所述控制单元150连接，所述检测单元51上设置有与所述接口516配套的接头517，所述接头517插设于所述接口516上。通过接口516和接头517的对接搭建一个信息交互桥梁，以实现所述控制单元150与所述检测单元51的信息交互，从而实现所述控制单元150对所述检测单元51的控制以及所述检测单元51对所述控制单元150的信息反馈。

请参阅图13，图13为本申请实施例提供的测量单元的第三种结构示意图。

所述检测单元51包括光声池511和设置于所述光声池511的微音器512。

其中，所述光声池511用于容纳所述待测气体样品，所述光声池511可以为谐振式光声池511，以用于提高光声池511的检测灵敏度；所述微音器512用于检测所述待测气体样品中特征气体吸收所述窄带宽激光后产生的光声信号，所述微音器512可以将待测气体样品中特征气体吸收所述窄带宽激光后产生的声音信号转化为模拟信号。

具体的，光声池511和微音器512形成所述检测单元51中的光声光谱器件。

具体的，所述光声池511包括用于容纳所述待测气体样品的谐振腔511a，所述进气口511b与所述出气口511c与所述谐振腔511a连通。对所述待测气体样品进行测量时，所述待测气体样品从所述进气口511b进入所述谐振腔511a中。

具体的，所述光声池511还包括透明窗口511d，所述窄带宽激光穿过所述透明窗口511d进入所述谐振腔511a中。

在一种实施方式中，每个所述检测单元51用于测量一种特征气体的浓度。

需要说明的是，对待测气体样品进行测量时，一个检测单元51仅用于测量待测气体样品中一种特征气体的浓度，即每个检测单元51与一种特征气体对应，控制单元150根据检测单元51需要测量的特征气体的种类控制检测单元51使用对应波长的窄带宽激光对特征气体进行测量。

具体的，所有检测单元51可以同时进行测量工作，并且所有检测单元51可以在同一时段均用于测量不同种类的特征气体的浓度，以提高检测效率；也可以使用两个甚至更多个检测单元51在同一时段检测同一种特征气体的浓度，以获得同一种特征气体的多个浓度检测结果，并将多个浓度检测结果进行对比，以确保浓度检测结果的准确度。

具体的，时段是指测量一种特征气体的浓度所需要的时间段。

在一种实施方式中，各检测单元51均包括独立的激光器52，所述激光器52用于根据所述控制单元150发送的发光使能信号发射窄带宽激光，激光器52可以为窄带宽激光器，如DFB激光器。

其中，所有检测单元51可以用于同时使用对应的激光器52输出各特征气体对应的窄带宽激光测量对应特征气体的浓度，以提高检测效率。

请参阅图14和图15，图14是本申请实施例提供的温度控制模块的结构示意图，图15是本申请实施例提供的温度控制模块中的调温电路原理图。

在一种实施例中，所述测量单元140还包括温度控制模块，所述温度控制模块用于对激光二极管的温度进行调控。具体地，所述温度控制模块包括电压控制器721、稳压器722、电压比较器723、微程序控制器724和调温器725，其中电压控制器721、稳压器722、电压比较器723和微程序控制器724构成所述调温模块的调温电路720。

所述电压控制器721用于提供参考电压，所述参考电压是预设的激光二极管的有效工作电压的最佳值，即当激光二极管的有效工作电压等于所述参考电压时，激光二极管可以发射特定频率和功率的窄带宽激光，并用于待测气体样品中特征气体的浓度检测，使测量单元140的测量精度和灵敏度均达到最佳；此外，激光二极管的有效工作电压越接近所述参考电压，测量单元140对特征气体浓度测量的精度和灵敏度也越高。稳压器722的输入端电性连接电压控制器721的输出端，用于对电压控制器721提供的参考电压进行稳压，消除所述参考电压的波动，提高所述参考电压的稳定性和一致性。电压比较器723的第一输入端与稳压器722的输出端电性连接，电压比较器723的第二输入端与第三电压获取模块710的输出端电性连接，电压比较器723用于比较所述激光器二极管的有效工作电压与所述电压控制器721提供的参考电压的电压值，并将比较结果传输至微程序控制器724。微程序控制器724的输入端与电压比较器723的输出端电性连接，用于接收和分析所述比较结果，并根据所述比较结果向所述调温器725发送相应的调温指令。

具体地，当所述比较结果是激光二极管的有效工作电压小于所述参考电压时，所述微程序控制器724向所述调温器725发送降低激光二极管温度的调温指令；当所述比较结果是激光二极管的有效工作电压大于所述参考电压时，所述微程序控制器724向所述调温器725发送升高激光二极管温度的调温指令；当所述比较结果是激光二极管的有效工作电压等于所述参考电压时，所述微程序控制器724向所述调温器725发送维持激光二极管温度的调温指令。所述调温器725的输入端与所述微程序控制器724的输出端电性连接，用于在所述调温指令的控制下，调控所述激光二极管的温度，以使所述激光二极管工作在预设温度范围内。

S400：所述控制单元150根据所述测量单元140得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备200的运行故障。

在一种实施例中，由于使油浸式设备200出现故障的特征气体可以包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯、二氧化碳、乙烷，在测量待测气体中特征气体的浓度时，出现的特征气体可能仅有一种，即仅有一种特征气体的浓度大于0，而其他特征气体的浓度为0。而油浸式设备200对应不同的故障类型，从待测气体样品中测量得到的特征气体的种类不同，例如故障类型为冷却油过热时，对应的特征气体的种类为氢气、乙烯、甲烷和乙烷；故障类型为冷却油和纸过热时，对应的特征气体的种类为氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、甲烷、乙烷；故障类型为冷却油和纸绝缘中局部放电时，对应的特征气体的种类为氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙炔、甲烷、乙烷；故障类型为冷却油中火花放电时，对应的特征气体为氢气、乙炔；故障类型为冷却油中电弧放电时，对应的特征气体为氢气、乙炔、乙烯、甲烷和乙烷；故障类型为冷却油和纸中电弧放电时，对应的特征气体为氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙炔、乙烯、甲烷和乙烷；故障类型为纸受潮或者冷却油有气泡时，对应的特征气体为氢气。

本申请实施例提供一种油浸式设备200运行状态顶空脱气方法，该油浸式设备200运行状态顶空脱气方法通过从油浸式设备200中获取冷却油样品，对冷却油样品进行脱气处理得到待测气体样品，并对待测气体样品中的特征气体的浓度进行测量，并根据特征气体的浓度确定该油浸式设备200的运行故障，实现了油浸式设备的顶空脱气装置100实时获取采样数据，以及根据特征气体的浓度可以预测油浸式设备200的运行故障而进行报警，避免了油浸式设备200的损坏；同时所述脱气单元中的所述脱气器件用于使所述脱气单元内的所述冷却油样品在预设液位高度内搅拌，以使得该脱气单元对该冷却油样品进行脱气得到待测气体样品，使所述搅拌构件在搅拌过程中不需要考虑冷却油样品因搅拌速度过高而导致冷却油样品液位高度过高的技术问题，使该待测气体样品在目标脱气时间内脱离该脱气单元，缩短了检测周期，提高了检测效率，解决了现有的油浸式设备的顶空脱气设备通常无法准确设置油气分离设备中搅拌构件的搅拌速度的技术问题。

请参阅图16，图16为本申请一种油浸式设备的顶空脱气装置的结构图，所述顶空脱气装置包括油路单元410、脱气单元420、气路单元430、测量单元440以及控制单元450，所述脱气单元420包括脱气器件230；

所述控制单元450用于第一时刻向所述油路单元410发送采样使能信号，以使得所述油路单元410从油浸式设备中获取冷却油样品；

所述控制单元450还用于第二时刻向所述油路单元410和所述脱气单元420发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元410流入所述脱气单元420，所述脱气器件230用于使所述脱气单元420内的所述冷却油样品在预设液位高度内搅拌，以使得所述脱气单元420对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品；

所述控制单元450还用于第三时刻向所述脱气单元420、气路单元430以及测量单元440发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元420通过所述气路单元430流入所述测量单元440，并控制所述测量单元440中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；

所述控制单元450还用于第四时刻根据所述测量单元440得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备的运行故障。

在一种实施例中，所述测量单元440包括位于所述脱气器件230上的第一传感器，所述第一传感器用于测量所述冷却油样品的液位高度。所述脱气单元420还用于所述控制单元450控制所述第一传感器获取所述冷却油样品的第一液位高度；获取所述搅拌构件的搅拌速度；根据液位高度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于第一液位高度和所述搅拌构件的搅拌速度，确定所述冷却油样品的黏度；根据液位高度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于目标液位高度和所述冷却油样品的黏度，确定所述冷却油样品的目标搅拌速度。

在一种实施例中，所述测量单元440包括位于所述脱气器件230上的第二传感器，所述第二传感器用于测量所述搅拌构件中心轴与所述冷却油样品的间距。所述脱气单元420还用于判定所述冷却油样品的第一液位高度与所述预设液位高度是否相等；若所述冷却油样品的第一液位高度与所述预设液位高度相等，则所述控制单元450控制所述第二传感器获取所述搅拌构件中心轴与所述冷却油样品之间的旋涡内径；根据黏度、旋涡内径、压力的关联关系，基于所述脱气器件230的旋涡内径和所述冷却油样品的黏度，确定所述脱气器件230受到的压力；判定所述脱气器件230受到的压力是否大于所述脱气器件230的临界压力；若所述脱气器件230受到的压力大于所述脱气器件230的临界压力，根据压力、温度和搅拌速度的关联关系，基于所述脱气器件230受到的压力，确定所述冷却油样品的目标搅拌速度和目标搅拌温度。

在一种实施例中，所述脱气单元420还用于若所述脱气器件230受到的压力大于所述脱气器件230的临界压力，则根据压力和液位高度的关联关系，基于所述脱气器件230的目标压力，确定所述冷却油样品的第二液位高度；根据液位高度、温度和搅拌速度的关联关系，基于所述第二液位高度和所述冷却油样品的黏度，确定所述冷却油样品的目标搅拌速度和目标搅拌温度。

在一种实施例中，所述脱气单元420还用于获取所述脱气器件230中与所述冷却油样品接触的接触区的位置信息；根据所述接触区的位置信息，所述控制单元450控制位于所述脱气器件230内的覆盖器件覆盖所述接触区，以使所述冷却油样品中的待测气体从所述脱气器件230中未被所述覆盖器件覆盖的区域进入所述测量单元440。所述测量单元440包括位于所述脱气器件230上的第三传感器，所述第三传感器用于测量所述脱气器件230受到的压力。

在一种实施例中，所述测量单元440包括位于所述脱气器件230上的第三传感器，所述第三传感器用于测量所述脱气器件230受到的压力。所述脱气单元420还用于判定所述冷却油样品的第一液位高度与所述预设液位高度是否相等；若所述冷却油样品的第一液位高度与所述预设液位高度相等，则所述控制单元450控制所述第三传感器获取所述脱气器件230受到所述冷却油样品施加的压力；判定所述脱气器件230受到的压力是否大于所述脱气器件230的临界压力；若所述脱气器件230受到的压力大于所述脱气器件230的临界压力，所述控制模块控制所述脱气器件230向远离所述冷却油样品的方向移动。

请参阅图17，图17为本申请油浸式设备的顶空脱气装置中油罐的结构图。

在一种实施例中，所述脱气单元420至少包括靠近所述冷却油样品设置的第一脱气器件231和远离所述冷却油样品设置的第二脱气器件232；所述第一脱气器件231包括第一脱气膜2311和位于所述第一脱气膜2311一侧的第一覆盖器件2312，所述第一覆盖器件2312靠近所述冷却油样品一侧设置，所述第一覆盖器件2312用于使所述冷却油样品以及所述冷却油样品中的待测气体与所述第一脱气器件231于所述第一脱气隔离，所述第一覆盖器件2312包括与第一脱气膜2311的中心区域对应的第一开口2313；所述第二脱气器件232包括第二脱气膜2321和位于所述第二脱气膜2321一侧的第二覆盖器件2322，所述第二覆盖器件2322靠近所述冷却油样品一侧设置，所述第二覆盖器件2322用于使所述冷却油样品以及所述冷却油样品中的待测气体与所述第二脱气器件232于所述第二脱气隔离，所述第二覆盖器件2322与所述第一开口2313对应，所述第二覆盖器件2322包括位于所述第二覆盖器件2322外圈的第二开口2323；所述第一开口2313用于使所述冷却油样品中的待测气体透过所述第一脱气膜2311，所述第二开口2323用于使所述待测气体透过所述第二脱气膜2321，所述第一覆盖器件2312与所述第二覆盖器件2322存在重叠部分。

在一种实施例中，所述第一覆盖器件2312内嵌于所述脱气单元420内，以及所述第一覆盖器件2312与所述脱气单元420伸缩连接。

在一种实施例中，所述脱气单元420还至少包括位于所述第二脱气器件232上的第一气流均匀板、第二气流均匀板及第三气流均匀板；所述第一气流均匀板上设置有多个第一通孔，所述第二气流均匀板上设置有多个第二通孔，所述第三气流均匀板上设置有多个第三通孔，所述第一通孔的的孔径大于所述第二通孔的孔径，所述第二通孔的孔径大于所述第三通孔的孔径。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种油浸式设备的顶空脱气方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种油浸式设备的顶空脱气方法，其特征在于，所述油浸式设备的顶空脱气方法应用于油浸式设备的顶空脱气装置，所述油浸式设备的顶空脱气装置包括油路单元、脱气单元、气路单元、测量单元以及控制单元，所述脱气单元包括脱气器件，所述油浸式设备的顶空脱气方法包括：

所述控制单元向所述油路单元发送采样使能信号，以使得所述油路单元从油浸式设备中获取冷却油样品；

所述控制单元向所述油路单元和所述脱气单元发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元，所述脱气器件用于使所述脱气单元内的所述冷却油样品在预设液位高度内搅拌，以使得所述脱气单元对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品；

所述控制单元向所述脱气单元、气路单元以及测量单元发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元通过所述气路单元流入所述测量单元，并控制所述测量单元中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；

所述控制单元根据所述测量单元得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备的运行故障；

所述测量单元包括位于所述脱气器件上的第一传感器，所述第一传感器用于测量所述冷却油样品的液位高度，所述脱气器件用于使所述脱气单元内的所述冷却油样品在预设液位高度内搅拌的步骤，包括：

所述控制单元控制所述第一传感器获取所述冷却油样品的第一液位高度；

获取搅拌构件的搅拌速度；

根据液位高度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于第一液位高度和所述搅拌构件的搅拌速度，确定所述冷却油样品的黏度；

根据液位高度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于目标液位高度和所述冷却油样品的黏度，确定所述冷却油样品的目标搅拌速度；

所述测量单元包括位于所述脱气器件上的第二传感器，所述第二传感器用于测量所述搅拌构件中心轴与所述冷却油样品的间距，所述根据液位高度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于目标液位高度和所述冷却油样品的黏度，确定所述冷却油样品的目标搅拌速度的步骤，包括：

判定所述冷却油样品的第一液位高度与所述预设液位高度是否相等；

若所述冷却油样品的第一液位高度与所述预设液位高度相等，则所述控制单元控制所述第二传感器获取所述搅拌构件中心轴与所述冷却油样品之间的旋涡内径；

根据黏度、旋涡内径、压力的关联关系，基于所述脱气器件的旋涡内径和所述冷却油样品的黏度，确定所述脱气器件受到的压力；

根据所述脱气器件受到的压力获取所述冷却油样品的第二液位高度；

根据液位高度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于所述第二液位高度和所述冷却油样品的黏度，确定所述冷却油样品的目标搅拌速度；

或者，所述测量单元包括位于所述脱气器件上的第三传感器，所述第三传感器用于测量所述脱气器件受到的压力，所述根据液位高度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于目标液位高度和所述冷却油样品的黏度，确定所述冷却油样品的目标搅拌速度的步骤，包括：

判定所述冷却油样品的第一液位高度与所述预设液位高度是否相等；

若所述冷却油样品的第一液位高度与所述预设液位高度相等，则所述控制单元控制所述第三传感器获取所述脱气器件受到所述冷却油样品施加的压力；

根据所述脱气器件受到的压力获取所述冷却油样品的第二液位高度；

根据液位高度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于所述第二液位高度和所述冷却油样品的黏度，确定所述冷却油样品的目标搅拌速度。

2.根据权利要求1所述的油浸式设备的顶空脱气方法，其特征在于，在根据黏度、压力和搅拌速度的关联关系，基于所述脱气器件的受到的压力和所述冷却油样品的黏度，确定所述搅拌构件的目标搅拌速度的步骤之后，还包括：

获取所述脱气器件中与所述冷却油样品接触的接触区的位置信息；

根据所述接触区的位置信息，所述控制单元控制位于所述脱气器件内的覆盖器件覆盖所述接触区，以使所述冷却油样品中的待测气体从所述脱气器件中未被所述覆盖器件覆盖的区域进入所述测量单元。

3.根据权利要求1所述的油浸式设备的顶空脱气方法，其特征在于，在根据黏度、压力和搅拌速度的关联关系，基于所述脱气器件的受到的压力和所述冷却油样品的黏度，确定所述搅拌构件的目标搅拌速度的步骤之后，还包括：

获取所述脱气器件的临界压力；

判定所述脱气器件受到的压力是否大于所述临界压力；

当所述脱气器件受到的压力大于所述临界压力，所述控制单元控制所述脱气器件向远离所述冷却油样品的方向移动。

4.一种油浸式设备的顶空脱气装置，其特征在于，所述顶空脱气装置包括油路单元、脱气单元、气路单元、测量单元、以及控制单元，所述脱气单元包括脱气器件，其中，

所述控制单元用于第一时刻向所述油路单元发送采样使能信号，以使得所述油路单元从油浸式设备中获取冷却油样品；

所述控制单元还用于第二时刻向所述油路单元和所述脱气单元发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元，所述脱气器件用于使所述脱气单元内的所述冷却油样品在预设液位高度内搅拌，以使得所述脱气单元对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品；

所述控制单元还用于第三时刻向所述脱气单元、气路单元以及测量单元发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元通过所述气路单元流入所述测量单元，并控制所述测量单元中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；

所述控制单元还用于第四时刻根据所述测量单元得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备的运行故障；

所述脱气单元至少包括靠近所述冷却油样品设置的第一脱气器件和远离所述冷却油样品设置的第二脱气器件；

所述第一脱气器件包括第一脱气膜和位于所述第一脱气膜一侧的第一覆盖器件，所述第一覆盖器件靠近所述冷却油样品一侧设置，所述第一覆盖器件用于使所述冷却油样品以及所述冷却油样品中的待测气体与所述第一脱气器件于所述第一脱气隔离，所述第一覆盖器件包括与第一脱气膜的中心区域对应的第一开口；

所述第二脱气器件包括第二脱气膜和位于所述第二脱气膜一侧的第二覆盖器件，所述第二覆盖器件靠近所述冷却油样品一侧设置，所述第二覆盖器件用于使所述冷却油样品以及所述冷却油样品中的待测气体与所述第二脱气器件于所述第二脱气隔离，所述第二覆盖器件与所述第一开口对应，所述第二覆盖器件包括位于所述第二覆盖器件外圈的第二开口；

所述第一开口用于使所述冷却油样品中的待测气体透过所述第一脱气膜，所述第二开口用于使所述待测气体透过所述第二脱气膜，所述第一覆盖器件与所述第二覆盖器件存在重叠部分。

5.根据权利要求4所述的油浸式设备的顶空脱气装置，其特征在于，所述第一覆盖器件内嵌于所述脱气单元内，以及所述第一覆盖器件与所述脱气单元伸缩连接。

6.根据权利要求4所述的油浸式设备的顶空脱气装置，其特征在于，所述脱气单元还至少包括位于所述第二脱气器件上的第一气流均匀板、第二气流均匀板及第三气流均匀板；

所述第一气流均匀板上设置有多个第一通孔，所述第二气流均匀板上设置有多个第二通孔，所述第三气流均匀板上设置有多个第三通孔，所述第一通孔的孔径大于所述第二通孔的孔径，所述第二通孔的孔径大于所述第三通孔的孔径。

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