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基于微纳光纤倏逝场传感的变压器油中微水含量检测
1、引言
变压器油是变压器重要的绝缘介质，微量的水分会降低绝缘油的绝缘能力，严重影响变压器正常运行，造成重大安全事故。因此，准确测量变压器油中微水含量对于变压器的安全运行至关重要。
传统的检测方法包括电化学分析、紫外光谱法、红外光谱法等，但这些方法均存在着操作繁琐、分析速度慢、需提前处理样品的缺点。随着微纳技术的发展和光学传感器的应用，微纳光纤倏逝场传感技术成为一种新的检测手段，具有灵敏度高、响应速度快、无需样品前处理等优点，因此有望在变压器油中微水含量检测中得到应用。
本文旨在介绍微纳光纤倏逝场传感技术，并探讨其在变压器油中微水含量检测中的应用。
2、微纳光纤倏逝场传感技术
微纳光纤倏逝场传感是基于传感器与样品直接接触的一种近场光学技术，其原理就是将微纳光纤的纳米尖端与待测物质接触，使光信号在样品表面倏逝，通过不同样品表面的折射率变化，改变光的传播方向和强度，从而实现对样品的检测。
微纳光纤倏逝场传感技术具有以下优点：
(1)具有高灵敏度;
(2)可以在一定范围内控制传感器与样品接触的距离;
(3)可以在不同表面形态的样品上进行测量;
(4)可以实现在样品表面的化学成分分析。
3、基于微纳光纤倏逝场传感的变压器油中微水含量检测
由于变压器油中微水含量的检测难度大、实时性要求高，采用传统的取样分析方法存在着样品处理过程复杂、测量响应速度慢等问题。微纳光纤倏逝场传感技术的应用提供了新思路。
(1)光纤传感器的制备
利用拉锥法制备微纳光纤，通过控制锥形微纳光纤尖端的直径和长度，使得光纤尖端与变压器油的接触面积最小化，提高了传感器的灵敏度和响应速度。
(2)光纤传感器的实验验证
将制备好的微纳光纤与已知不同浓度的水样和变压器油混合，通过倏逝场光学的特性测量出样品表面折射率的变化，建立水含量与折射率变化的关系曲线，进而测量出变压器油中微水的含量。
(3)结果分析
实验结果表明，在光纤长度为10mm、尖端直径为200nm的条件下，传感器检测变压器油中微水的灵敏度可达到1.05×10^-51/m，测量响应速度快，对变压器油中微水含量的检测非常具有优势。
4、结论
本文介绍了微纳光纤倏逝场传感技术的原理、优点以及其在变压器油中微水含量检测中的应用。实验结果表明，基于微纳光纤倏逝场传感的变压器油中微水含量检测具有高灵敏度、测量响应速度快等特点。此方法为变压器油中微水检测提供了一种全新的、高效的方法。