帶壓寬域動態(tài)配氣灌裝方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種帶壓寬域動態(tài)配氣灌裝方法及裝置，方法為：SF6氣體與樣氣在質(zhì)量流量控制器控制下進(jìn)行混合，稀釋樣氣濃度；稀釋后的樣氣與SF6氣體由質(zhì)量流量控制器控制下進(jìn)行混合、稀釋；第二次稀釋后的樣氣與SF6氣體由質(zhì)量流量控制器控制進(jìn)行混合、稀釋，最后充入標(biāo)氣瓶。裝置為：SF6氣瓶依次經(jīng)設(shè)有減壓閥、第一質(zhì)量流量控制器、電磁閥、第一靜態(tài)混合器、第二質(zhì)量流量控制器、第二靜態(tài)混合器、第三質(zhì)量流量控制器、第三靜態(tài)混合器、緩沖罐、電磁比例調(diào)節(jié)閥和隔膜壓力機(jī)的主氣路接標(biāo)氣瓶，SF6氣瓶還經(jīng)第四質(zhì)量流量控制器接第二靜態(tài)混合器輸入端、經(jīng)第五質(zhì)量流量控制器接第三靜態(tài)混合器輸入端；樣氣氣瓶均經(jīng)第六質(zhì)量流量控制器接第一靜態(tài)混合器輸入端。
【專利說明】
帶壓寬域動態(tài)配氣灌裝方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明提供一種適用于六氟化硫分析儀校驗(yàn)的帶壓寬域動態(tài)配氣灌裝方法及裝置，屬于動態(tài)配氣技術(shù)領(lǐng)域，具體是指采用稀釋、加壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬域動態(tài)標(biāo)氣的配制。
【背景技術(shù)】
[0002]六氟化硫氣體具有良好的絕緣和滅弧特性，已被廣泛用于氣體絕緣電氣設(shè)備中。近年來隨著特高壓交直流變電站投入運(yùn)行，大量高電壓等級六氟化硫電氣設(shè)備被納入日常技術(shù)監(jiān)督工作中，現(xiàn)多采用SF6氣體分解產(chǎn)物儀、SF6氣體純度儀等實(shí)施SF6電氣設(shè)備的質(zhì)量監(jiān)督工作。為確保儀器測量準(zhǔn)確性，需定期校驗(yàn)上述儀器，當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室內(nèi)多采用配氣儀配制出標(biāo)氣對SF6分析儀校驗(yàn)，現(xiàn)有配氣技術(shù)存在兩個問題:一是當(dāng)前采用質(zhì)量流量計(jì)控制的最先進(jìn)配氣儀最大單路配比(體積比)可達(dá)1: 70，即最低氣體濃度(體積比)為14286ppm，在實(shí)驗(yàn)室校驗(yàn)六氟化硫分解產(chǎn)物儀時所需標(biāo)氣最低濃度為2ppm，因此實(shí)際校驗(yàn)過程中先采用注射器定量法在鋼瓶中配制濃度約為50ppm的標(biāo)氣I，經(jīng)色譜儀定量后;接著，以標(biāo)氣I作為氣源，借助配氣儀配制出2ppm標(biāo)氣I，此方法存在操作繁瑣、效率較低、準(zhǔn)確度地、易引入其他雜質(zhì)等問題。二是現(xiàn)有配氣儀體積較大，只能在實(shí)驗(yàn)室開展SF6分析儀校驗(yàn)工作，變電站中SF6分析儀的校驗(yàn)工作主要通過已知濃度標(biāo)氣鋼瓶對SF6分析儀校驗(yàn)，而配氣技術(shù)輸出氣體壓力為常壓氣體，無法進(jìn)行氣體灌裝，因此亟需一種帶壓寬域動態(tài)配氣裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷、操作方便、配氣效率高、配制氣體濃度范圍寬的帶壓寬域動態(tài)配氣灌裝方法及裝置，其技術(shù)方案為:
[0004]—種帶壓寬域動態(tài)配氣灌裝方法，其特征在于采用以下步驟:I)同時打開樣氣氣瓶和SF6氣瓶第一出氣氣路上的電磁閥，由各自氣路上的質(zhì)量流量控制器控制流量向第一個靜態(tài)混合器輸出氣體，氣體在靜態(tài)混合器中混合，樣氣得到稀釋，最低濃度為I OOOOppm ；2)打開SF6氣瓶第二出氣氣路上的電磁閥，來自SF6氣瓶第二出氣氣路上的SF6氣體與第一次稀釋后的樣氣分別經(jīng)各自的質(zhì)量流量控制器控制流量，向第二個靜態(tài)混合器輸出氣體，第一次稀釋后的樣氣在靜態(tài)混合器中再次得到混合和稀釋，樣氣最低濃度為100ppm;3)打開SF6氣瓶第三出氣氣路上的電磁閥，來自SF6氣瓶第三出氣氣路上的SF6氣體與第二次稀釋后的樣氣分別經(jīng)各自的質(zhì)量流量控制器控制流量，向第三個靜態(tài)混合器輸出氣體，第二次稀釋后的樣氣在靜態(tài)混合器中再次得到混合和稀釋，至此第三次稀釋后的樣氣最低濃度為lppm;4)用真空栗對第三次稀釋樣氣緩沖后的主氣路及標(biāo)氣瓶抽真空，有效去除鋼瓶內(nèi)微量空氣，然后將配制好的標(biāo)氣充入標(biāo)氣瓶中。
[0005]所述的帶壓寬域動態(tài)配氣灌裝方法，每個樣氣氣瓶中的氣體不同，步驟I)中可同時打開多個樣氣氣瓶，或者只打開一個樣氣氣瓶。
[0006]—種實(shí)現(xiàn)上述帶壓寬域動態(tài)配氣灌裝方法的裝置，包括SF6氣瓶、多個樣氣氣瓶、標(biāo)氣瓶、真空栗和主氣路，其中SF6氣瓶的輸出端經(jīng)主氣路接標(biāo)氣瓶，其特征在于:主氣路從連接SF6氣瓶的輸出端起始依次設(shè)有減壓閥、電磁閥、第一質(zhì)量流量控制器、第一靜態(tài)混合器、第二質(zhì)量流量控制器、第二靜態(tài)混合器、第三質(zhì)量流量控制器、第三靜態(tài)混合器、緩沖罐、電磁比例調(diào)節(jié)閥和隔膜壓力機(jī)，隔膜壓力機(jī)的輸出端接標(biāo)氣瓶，SF6氣瓶的輸出端還經(jīng)主氣路上的電磁閥以及設(shè)有第四質(zhì)量流量控制器的支氣路接第二質(zhì)量流量控制器與第二靜態(tài)混合器之間的主氣路、經(jīng)主氣路上的電磁閥以及設(shè)有第五質(zhì)量流量控制器的支氣路接第三質(zhì)量流量控制器與第三靜態(tài)混合器之間的主氣路;每個樣氣氣瓶的輸出端分別經(jīng)依次設(shè)有減壓閥、第六質(zhì)量流量控制器和電磁閥的支路連通主氣路，連接點(diǎn)位于第一靜態(tài)混合器的輸入端;真空栗的進(jìn)氣口分別經(jīng)球閥接隔膜壓力機(jī)的兩端。
[0007]其工作原理為:以配制SO2氣體為例，首先打開SO2氣瓶支路上的電磁閥和主氣路上的電磁閥，關(guān)閉第二、第三、第四和第五質(zhì)量流量控制器，SO2氣體便由支路上的第六質(zhì)量流量控制器控制連續(xù)往主氣路上注入，SF6氣瓶內(nèi)的SF6氣體便由第一質(zhì)量流量控制器控制連續(xù)往主氣路上注入，兩種氣體在第一靜態(tài)混合器中混合均勻，對SO2氣體進(jìn)行第一次稀釋，可獲得的SO2氣體最低濃度為1000ppm;然后同時打開第二質(zhì)量流量控制器和第四質(zhì)量流量控制器，第一次稀釋后的氣體由第二質(zhì)量流量控制器控制連續(xù)在主氣路上向第二靜態(tài)混合器注入，同時SF6氣瓶內(nèi)的SF6氣體還經(jīng)第四質(zhì)量流量控制器控制連續(xù)向主氣路上的第二靜態(tài)混合器注入，SO2氣體在第二靜態(tài)混合器中進(jìn)一步得到稀釋，可獲得的SO2氣體最低濃度為10ppm;再后同時打開第三質(zhì)量流量控制器和第五質(zhì)量流量控制器，第二次稀釋后的氣體由第三質(zhì)量流量控制器控制連續(xù)在主氣路上向第三靜態(tài)混合器注入，同時SF6氣瓶內(nèi)的SF6氣體經(jīng)第五質(zhì)量流量控制器控制連續(xù)向主氣路上的第三靜態(tài)混合器注入，SO2氣體在第三靜態(tài)混合器中進(jìn)一步得到稀釋，最終配制出所需濃度的標(biāo)氣，此過程可獲得的SO2氣體最低濃度為lppm。具體為:
[0008]①如果需配制SO2氣體濃度范圍為:Cso22 lOOOOppm，僅需第一次稀釋即可完成氣體配制；
[0009]②如果需配制SO2氣體濃度范圍為:1000ppm 2 Cso2 2 lOOppm，經(jīng)第一次稀釋后獲得濃度為1000ppm的SO2氣體，再經(jīng)第二質(zhì)量流量計(jì)和第二靜態(tài)混合器后，即可完成氣體配制;
[0010]③如果需配制SO2氣體濃度范圍為:100ppm2 Csodppm，經(jīng)第一次稀釋后獲得濃度為1000ppm的SO2氣體，再經(jīng)第二質(zhì)量流量計(jì)、第二靜態(tài)混合器后，獲得氣體濃度為10ppm，經(jīng)第三質(zhì)量流量計(jì)、第三靜態(tài)混合器后，即可完成氣體配制。
[0011]然后打開球閥，用真空栗對電磁比例閥以后的主氣路及標(biāo)氣瓶抽真空，有效去除鋼瓶內(nèi)微量空氣，再打開電磁比例閥，配制好的標(biāo)氣便在隔膜壓力機(jī)的作用下充入標(biāo)氣瓶中。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:
[0013]1、該裝置采用三級配氣技術(shù)，單次稀釋比可達(dá)1:100，可配制最低濃度為Ippm標(biāo)氣，此配制裝置具有操作方便、配氣效率優(yōu)、準(zhǔn)確度高以及避免引入其他雜質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)；
[0014]2、本發(fā)明提供的動態(tài)配氣裝置可通過氣路并聯(lián)分接裝置同時滿足三臺六氟化硫分析儀的校驗(yàn)需求，極大提高了校驗(yàn)效率。
[0015]3、本發(fā)明提供的帶壓寬域動態(tài)配氣裝置可輸出最大壓力為0.6Mpa標(biāo)氣，具備標(biāo)氣灌裝功能，滿足現(xiàn)場六氟化硫分析儀的校驗(yàn)需求。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的接線圖。
[0017]圖中:1、SF6氣瓶2、樣氣氣瓶3、標(biāo)氣瓶4、真空栗5、減壓閥6、電磁閥7、第一質(zhì)量流量控制器8、第一靜態(tài)混合器9、第二質(zhì)量流量控制器10、第二靜態(tài)混合器11、第三質(zhì)量流量控制器12、第三靜態(tài)混合器13、緩沖罐14、電磁比例調(diào)節(jié)閥15、隔膜壓力機(jī)
16、球閥17、第四質(zhì)量流量控制器18、第五質(zhì)量流量控制器19、第六質(zhì)量流量控制器
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下通過實(shí)施例對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)一步詳細(xì)地加以說明。在圖1所示的實(shí)施例中:SF6氣瓶I的輸出端經(jīng)主氣路接標(biāo)氣瓶3，主氣路從連接SF6氣瓶I的輸出端起始依次設(shè)有減壓閥5、電磁閥6、第一質(zhì)量流量控制器7、第一靜態(tài)混合器8、第二質(zhì)量流量控制器9、第二靜態(tài)混合器10、第三質(zhì)量流量控制器11、第三靜態(tài)混合器12、緩沖罐13、電磁比例調(diào)節(jié)閥14和隔膜壓力機(jī)15，隔膜壓力機(jī)15的輸出端接標(biāo)氣瓶3，SF6氣瓶I的輸出端還經(jīng)主氣路上的電磁閥6以及設(shè)有第四質(zhì)量流量控制器的支氣路接第二質(zhì)量流量控制器9與第二靜態(tài)混合器10之間的主氣路、經(jīng)主氣路上的電磁閥6以及設(shè)有第五質(zhì)量流量控制器的支氣路接第三質(zhì)量流量控制器11與第三靜態(tài)混合器12之間的主氣路;每個樣氣氣瓶2的輸出端分別經(jīng)依次設(shè)有減壓閥5、第六質(zhì)量流量控制器和電磁閥6的支路連通主氣路，連接點(diǎn)位于第一靜態(tài)混合器8的輸入端;真空栗4的進(jìn)氣口分別經(jīng)球閥16接隔膜壓力機(jī)15的兩端。
[0019]配制灌裝SO2氣體:首先打開SO2樣氣氣瓶2支路上的電磁閥5和主氣路上的電磁閥5，關(guān)閉第二質(zhì)量流量控制器9、第三質(zhì)量流量控制器11、第四質(zhì)量流量控制器17和第五質(zhì)量流量控制器18，SO2氣體便由支路上的第六質(zhì)量流量控制器19控制連續(xù)往主氣路上注入，SF6氣瓶I內(nèi)的SF6氣體便由第一質(zhì)量流量控制器7控制連續(xù)往主氣路上注入，兩種氣體在第一靜態(tài)混合器8中混合均勻，對SO2氣體進(jìn)行第一次稀釋，可獲得的SO2氣體最低濃度為1000ppm;然后同時打開第二質(zhì)量流量控制器9和第四質(zhì)量流量控制器17，第一次稀釋后的氣體由第二質(zhì)量流量控制器9控制連續(xù)在主氣路上向第二靜態(tài)混合器10注入，同時SF6氣瓶I內(nèi)的SF6氣體還經(jīng)第四質(zhì)量流量控制器17控制連續(xù)向主氣路上的第二靜態(tài)混合器10注入，SO2氣體在第二靜態(tài)混合器10中進(jìn)一步得到稀釋，可獲得的SO2氣體最低濃度為10ppm;再后同時打開第三質(zhì)量流量控制器11和第五質(zhì)量流量控制器18，第二次稀釋后的氣體由第三質(zhì)量流量控制器11控制連續(xù)在主氣路上向第三靜態(tài)混合器12注入，同時SF6氣瓶I內(nèi)的SF6氣體經(jīng)第五質(zhì)量流量控制器18控制連續(xù)向主氣路上的第三靜態(tài)混合器12注入，SO2氣體在第三靜態(tài)混合器12中進(jìn)一步得到稀釋，最終配制出所需濃度的標(biāo)氣，此過程可獲得的SO2氣體最低濃度為lppm。然后打開球閥16、電磁比例閥14，用真空栗4對電磁比例閥14以后的主氣路及標(biāo)氣瓶3抽真空，有效去除鋼瓶3內(nèi)微量空氣，再打開電磁比例閥14，配制好的標(biāo)氣便在隔膜壓力機(jī)15的作用下充入標(biāo)氣瓶3中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶壓寬域動態(tài)配氣灌裝方法，其特征在于采用以下步驟:1)同時打開樣氣氣瓶和SF6氣瓶第一出氣氣路上的電磁閥，由各自氣路上的質(zhì)量流量控制器控制流量向第一個靜態(tài)混合器輸出氣體，氣體在靜態(tài)混合器中混合，樣氣得到稀釋，最低濃度為1000ppm ； 2)打開SF6氣瓶第二出氣氣路上的電磁閥，來自SF6氣瓶第二出氣氣路上的SF6氣體與第一次稀釋后的樣氣分別經(jīng)各自的質(zhì)量流量控制器控制流量，向第二個靜態(tài)混合器輸出氣體，第一次稀釋后的樣氣在靜態(tài)混合器中再次得到混合和稀釋，樣氣最低濃度為100ppm;3)打開SF6氣瓶第三出氣氣路上的電磁閥，來自SF6氣瓶第三出氣氣路上的SF6氣體與第二次稀釋后的樣氣分別經(jīng)各自的質(zhì)量流量控制器控制流量，向第三個靜態(tài)混合器輸出氣體，第二次稀釋后的樣氣在靜態(tài)混合器中再次得到混合和稀釋，至此第三次稀釋后的樣氣最低濃度為lppm;4)用真空栗對第三次稀釋樣氣緩沖后的主氣路及標(biāo)氣瓶抽真空，有效去除鋼瓶內(nèi)微量空氣，然后將配制好的標(biāo)氣充入標(biāo)氣瓶中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶壓寬域動態(tài)配氣灌裝方法，其特征在于:每個樣氣氣瓶中的氣體不同，步驟I)中可同時打開多個樣氣氣瓶，或者只打開一個樣氣氣瓶。3.—種實(shí)現(xiàn)帶壓寬域動態(tài)配氣灌裝方法的裝置，包括SF6氣瓶(I)、多個樣氣氣瓶(2)、標(biāo)氣瓶(3)、真空栗(4)和主氣路，其中SF6氣瓶(I)的輸出端經(jīng)主氣路接標(biāo)氣瓶(3)，其特征在于:主氣路從連接SF6氣瓶(I)的輸出端起始依次設(shè)有減壓閥(5)、電磁閥(6)、第一質(zhì)量流量控制器(7)、第一靜態(tài)混合器(8)、第二質(zhì)量流量控制器(9)、第二靜態(tài)混合器(10)、第三質(zhì)量流量控制器(U)、第三靜態(tài)混合器(12)、緩沖罐(13)、電磁比例調(diào)節(jié)閥(14)和隔膜壓力機(jī)(15)，隔膜壓力機(jī)(15)的輸出端接標(biāo)氣瓶(3)，SF6氣瓶(I)的輸出端還經(jīng)主氣路上的電磁閥(6)以及設(shè)有第四質(zhì)量流量控制器(17)的支氣路接第二質(zhì)量流量控制器(9)與第二靜態(tài)混合器(10)之間的主氣路、經(jīng)主氣路上的電磁閥(6)以及設(shè)有第五質(zhì)量流量控制器(18)的支氣路接第三質(zhì)量流量控制器(11)與第三靜態(tài)混合器(I 2)之間的主氣路;每個樣氣氣瓶(2)的輸出端分別經(jīng)依次設(shè)有減壓閥(5)、第六質(zhì)量流量控制器(19)和電磁閥(6)的支路連通主氣路，連接點(diǎn)位于第一靜態(tài)混合器(8)的輸入端;真空栗(4)的進(jìn)氣口分別經(jīng)球閥(16)接隔膜壓力機(jī)(15)的兩端。
【文檔編號】F17C13/04GK105822897SQ201610319943
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】祁炯, 趙躍, 蘇鎮(zhèn)西, 宋玉梅, 薛冰, 袁小芳, 王海飛
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研究院