專(zhuān)利名稱(chēng)：絕緣油色譜分析用自動(dòng)脫氣進(jìn)樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種絕緣油色譜分析用自動(dòng)脫氣進(jìn)樣裝置(系統(tǒng))，可用于包括變壓器油在內(nèi)的所有充油電氣設(shè)備中的絕緣油中溶解氣體的色譜分析。
背景技術(shù)：
絕緣油(包括變壓器油，電容器油，電纜油)中溶解氣體的色譜分析是判斷充油電氣設(shè)備內(nèi)部是否有潛伏性故障的一種非常有效的檢測(cè)手段，隨著電氣設(shè)備狀態(tài)檢修工作的開(kāi)展，對(duì)色譜分析數(shù)據(jù)的可靠性要求顯得尤為重要。目前國(guó)內(nèi)的包括變壓器油在內(nèi)的絕緣油色譜分析工作絕大部分都是采用人工進(jìn)行取樣、脫氣后再用手動(dòng)進(jìn)樣方式進(jìn)行操作，從油樣到氣樣這一前處理階段需要4～5個(gè)手工操作的轉(zhuǎn)移過(guò)程。而色譜分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與試驗(yàn)操作人員關(guān)系很大，色譜分析數(shù)據(jù)的誤差主要來(lái)源于取樣，脫氣和進(jìn)樣操作過(guò)程。但已有技術(shù)的脫氣采用活塞泵，真空度難以保證，或采用“機(jī)械振蕩法”脫氣，脫氣率低，難以達(dá)到“全脫氣”效果。若能夠開(kāi)發(fā)出色譜分析自動(dòng)脫氣進(jìn)樣系統(tǒng)就能夠消除色譜主要誤差來(lái)源(即人為操作誤差)的產(chǎn)生，有效改善測(cè)試結(jié)果的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性，增強(qiáng)測(cè)試數(shù)據(jù)的可比性。提高工作效率，避免試驗(yàn)失敗。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種絕緣油色譜分析用自動(dòng)脫氣進(jìn)樣裝置，使得包括取樣、脫氣和進(jìn)樣(送樣)等操作能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作過(guò)程，從而能有效避免因人工手動(dòng)操作造成的色譜分析誤差，并提高測(cè)試分析的準(zhǔn)確度和靈敏度。
本實(shí)用新型是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該自動(dòng)脫氣進(jìn)樣裝置包括色譜分析儀，自動(dòng)控制電路板，一個(gè)可作為排油系統(tǒng)用途的廢油儲(chǔ)存罐及其配套電磁閥V8、V14，一個(gè)外接的可提供待測(cè)油樣的容器，一個(gè)外接的可提供高純度氮?dú)庠吹妮d氣罐N2(如高壓鋼瓶)及其配套的作為控制外接載氣量(氮?dú)釴2)用的電磁閥V12、一個(gè)由恒溫脫氣罐和攪拌電機(jī)(裝有磁力攪拌棒)及其配套電磁閥V3、V4組成的恒溫脫氣攪拌組件，一個(gè)由真空泵及其配套電磁閥等組成的抽真空組件，以及與各組件相互連接的組成油路或氣路的導(dǎo)管件(管道)，其特征在于還包括一個(gè)組成油定量系統(tǒng)的油定量球及其配套電磁閥V10，一個(gè)由氣體濃縮球(內(nèi)設(shè)薄膜泵組成的擴(kuò)容球室)及其配套電磁閥V1、V9組成的氣體收集組件，和一個(gè)由六通進(jìn)樣閥V19、放空閥V18及氣體定量管組成的六通自動(dòng)進(jìn)樣(閥)組件，其中所述的油定量球進(jìn)口端是通過(guò)電磁閥V2與可提供待測(cè)油樣容器的進(jìn)樣口連接，油定量球還通過(guò)(三通)電磁閥V10與廢油儲(chǔ)存罐連接，通過(guò)抽真空系統(tǒng)可將待測(cè)油樣抽入到體積恒定的油定量球中進(jìn)行試油體積定量，油定量球出口端還通過(guò)(三通閥S1和)電磁閥V3接到恒溫脫氣罐的進(jìn)口端，其中所述的恒溫脫氣攪拌組件中的恒溫脫氣罐的出口端通過(guò)電磁閥V1與所述氣體收集系統(tǒng)組件中的氣體濃縮球的進(jìn)口端相連接，恒溫脫氣罐的廢油出口端通過(guò)電磁閥V4與廢油儲(chǔ)存罐連接以排出多余廢油，其中所述的氣體濃縮球通過(guò)電磁閥V9與六通自動(dòng)進(jìn)樣組件中的六通進(jìn)樣閥V19的進(jìn)口端相連接，六通進(jìn)樣閥V19的出口端與氣體定量管的進(jìn)口端相連接。氣體定量管的出口端與色譜分析儀的進(jìn)樣口相連接以便將脫出的氣體自動(dòng)進(jìn)樣到色譜儀中進(jìn)行分析處理。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)解決方案還可進(jìn)一步具體為一、所述的恒溫脫氣攪拌組件中的恒溫脫氣罐的另一進(jìn)口端還通過(guò)三通閥S2與組成補(bǔ)氣系統(tǒng)組件的電磁閥V11和V7串接后進(jìn)而與外接式的載氣罐N2(高壓鋼瓶)相連接，以便在需要時(shí)導(dǎo)入載氣(氮?dú)釴2)。
二、所述的氣體濃縮球中的薄膜泵的進(jìn)口端還通過(guò)三通電磁閥V6分別與廢油儲(chǔ)存罐和外接(式)的載氣罐N2相連接，以便排出多余的廢油或在需要時(shí)導(dǎo)入載氣(氮?dú)釴2)工作原理本實(shí)用新型是采用類(lèi)似于托勒泵法的原理。讓絕緣油處在一個(gè)密封的真空容器一一恒溫脫氣罐內(nèi)，在恒定的溫度(50℃)、真空(真空度≤50Pa)及攪拌的作用下，油中氣體會(huì)從油中析出并充滿(mǎn)整個(gè)容器的空間，通過(guò)加大這個(gè)空間的體積(擴(kuò)容)來(lái)使更多的氣體從油中析出，接著把析出的氣體平衡轉(zhuǎn)移到另一個(gè)真空容器即氣體濃縮球(薄膜泵擴(kuò)容球室)中存放，以防止析出的氣體重新回溶到油中，在這一過(guò)程中又從廢油儲(chǔ)存罐向氣體濃縮球薄膜泵的存油容器的底部加入一定量的高純度氮?dú)膺M(jìn)行補(bǔ)氣洗脫，為使有更多有效的氣體從油中析出，利用真空泵和氮?dú)獾膲翰钍贡弥械谋∧ね鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，重復(fù)擴(kuò)容和氣體轉(zhuǎn)移及補(bǔ)氣洗脫數(shù)次，就能把＞90％以上的油形成氣體脫出，并多次抽吸到濃縮球的集氣室中，然后把脫出的氣體先壓縮到六通閥及氣體定量管中后，又自動(dòng)送入色譜儀進(jìn)行分析。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型采用薄膜泵擴(kuò)容，并輔以洗氣技術(shù)相結(jié)合的一種全脫氣方式進(jìn)行油中溶解氣體的脫氣技術(shù)，即在高真空度下進(jìn)行多次脫氣，并輔以洗氣技術(shù)，使脫氣效率大大提高，對(duì)油中溶解氣體組分的脫氣率可達(dá)90％以上，基本上達(dá)到全脫氣效果，此外，氣體濃縮球內(nèi)是采用薄膜泵代替活塞泵，真空度得到真正保證，配上自動(dòng)控制的電控板，操作基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，使用方便，安全可靠。當(dāng)脫氣自動(dòng)完成后，本裝置的電控板會(huì)自動(dòng)發(fā)出信號(hào)給六通進(jìn)樣閥，使氣體定量管與載氣罐N2連通讓脫出的氣體自動(dòng)被載氣帶入色譜儀中進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)了油樣從脫氣到進(jìn)樣的自動(dòng)過(guò)程，具有測(cè)試分析精確度高，操作步驟簡(jiǎn)化，能有效避免和降低色譜試驗(yàn)油處理階段脫氣、取氣過(guò)程中的操作失誤率，避免色譜分析試驗(yàn)失敗，對(duì)包括油浸式變壓器在內(nèi)的各種充油電氣設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有很深遠(yuǎn)的意義。


圖1是本實(shí)用新型自動(dòng)脫氣進(jìn)樣裝置工作原理(結(jié)構(gòu))示意圖。
圖2是氣體濃縮球的結(jié)構(gòu)示意圖。
參照?qǐng)D1可知，本實(shí)用新型中1～廢油儲(chǔ)存罐，2～攪拌電機(jī)，3～攪拌棒(器)，4～恒溫脫氣罐，5～油定量球，6～待測(cè)油樣容器，7～防剩油裝置，8～氣體濃縮球(內(nèi)設(shè)薄膜泵及真空擴(kuò)容脫氣室)，9～氣體定量管，10～六通自動(dòng)進(jìn)樣閥組件(由六通進(jìn)樣閥V19和放空閥V18等組成)，11～色譜分析儀，12～載氣罐N2(內(nèi)裝高純度氮?dú)獾母邏轰撈?，13～真空泵(與廢油罐相連接)，14～輸油輸氣導(dǎo)管，15～標(biāo)氣瓶(或罐)，16～薄膜泵，17～真空擴(kuò)容室(球)，還包括三通閥S1、S2，以及電磁閥V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11和V12等所組成，另在六通自動(dòng)進(jìn)樣閥組件中還設(shè)有標(biāo)樣閥V20，其進(jìn)口端與標(biāo)氣瓶相接，其出口端通過(guò)氣體定量管與色譜分析儀的進(jìn)樣口相連接。其它連接關(guān)系如前述(略)。
參照附圖，本實(shí)用新型的工作流程(操作過(guò)程)如下首先打開(kāi)電磁閥V1、V3、V4、V5、V9，對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行抽真空，待把殘留的氣體抽盡后，接著關(guān)閉V3、V4，打開(kāi)V2、V10進(jìn)行油樣定量，這時(shí)油定量球的上端抽真空，使膜向上運(yùn)動(dòng)，油樣充滿(mǎn)整個(gè)油定量球?qū)崿F(xiàn)了油樣定量；關(guān)閉V1、V2、V9、V10，打開(kāi)V3，這時(shí)油定量球上端充氣，使膜向下運(yùn)動(dòng)，油樣就被壓入了恒溫脫氣罐進(jìn)行脫氣，這時(shí)攪拌電機(jī)開(kāi)始工作，V1打開(kāi)，油中的氣體慢慢析出并導(dǎo)入氣體濃縮球(薄膜泵擴(kuò)容室)，這時(shí)其內(nèi)的擴(kuò)容球室內(nèi)的薄膜向下運(yùn)動(dòng)，以增加整個(gè)作為脫氣室的擴(kuò)容球室的空間，油中析出的氣體會(huì)填充到濃縮球內(nèi)的擴(kuò)容球室的內(nèi)部，接著關(guān)閉V1，打開(kāi)V6及V9，使擴(kuò)容球室的內(nèi)膜向上運(yùn)動(dòng)，球內(nèi)部收集到的油樣氣體就會(huì)轉(zhuǎn)移到六通進(jìn)樣閥及氣體定量管內(nèi)，再關(guān)閉V6、V9，打開(kāi)V1，使擴(kuò)容球室的內(nèi)膜再次向下移動(dòng)，增加脫氣室容積，這時(shí)先后打開(kāi)V7、V11各兩秒鐘，對(duì)脫氣室內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)氣洗脫，增加脫氣效率。待脫出的油樣氣體再次填充到擴(kuò)容球時(shí)關(guān)閉V1，打開(kāi)V6、V9，再次讓球室內(nèi)的氣體送入六通進(jìn)樣閥及氣體定量管中。如此重復(fù)四個(gè)過(guò)程，就基本上把油中的氣體全部脫完，并送入六通閥定量管，這時(shí)打開(kāi)六通閥V19，在載氣(N2)的帶動(dòng)下，油樣氣體就自動(dòng)進(jìn)入色譜儀進(jìn)行色譜分析，在六通閥V19打開(kāi)的同時(shí)，打開(kāi)V4，使多余油樣從脫氣室抽入廢油儲(chǔ)存罐。分析結(jié)束，關(guān)閉六通閥V19及V4，再打開(kāi)V8、V12，把廢油儲(chǔ)存罐中的有用氣體壓出儀器，從而實(shí)現(xiàn)了油樣從脫氣到進(jìn)樣和分析測(cè)試的自動(dòng)過(guò)程。
權(quán)利要求1.一種絕緣油色譜分析用自動(dòng)脫氣進(jìn)樣裝置，它包括色譜分析儀，自動(dòng)控制電路板，一個(gè)可作為排油系統(tǒng)用途的廢油儲(chǔ)存罐及其配套電磁閥V8、V14，一個(gè)外接的可提供高純度氮?dú)庠吹妮d氣罐N2及其配套的作為控制外接載氣量用的電磁閥V12，一個(gè)由恒溫脫氣罐和攪拌電機(jī)及其配套電磁閥V3、V4組成的恒溫脫氣攪拌組件，一個(gè)由真空泵及其配套電磁閥組成的抽真空組件，以及與各組件相互連接的組成油路或氣路的導(dǎo)管件，其特征在于還包括一個(gè)組成油定量系統(tǒng)的油定量球及其配套電磁閥V10，一個(gè)由內(nèi)設(shè)薄膜泵擴(kuò)容室的氣體濃縮球及其配套電磁閥V1、V9組成的氣體收集組件，和一個(gè)由六通進(jìn)樣閥V19、放空閥V18及氣體定量管組成的六通自動(dòng)進(jìn)樣閥組件，其中所述的油定量球進(jìn)口端是通過(guò)電磁閥V2與可提供待測(cè)油樣容器的進(jìn)樣口連接，油定量球還通過(guò)電磁閥V10與廢油儲(chǔ)存罐連接，通過(guò)抽真空系統(tǒng)可將待測(cè)油樣抽入到體積恒定的油定量球中進(jìn)行試油體積定量，油定量球出口端還通過(guò)電磁閥V3接到恒溫脫氣罐的進(jìn)口端，其中所述的恒溫脫氣攪拌組件中的恒溫脫氣罐的出口端通過(guò)電磁閥V1與所述氣體收集系統(tǒng)組件中的氣體濃縮球的進(jìn)口端相連接，恒溫脫氣罐的廢油出口端通過(guò)電磁閥V4與廢油儲(chǔ)存罐連接，其中所述的氣體濃縮球通過(guò)電磁閥V9與六通自動(dòng)進(jìn)樣組件中的六通進(jìn)樣閥V19的進(jìn)口端相連接，六通進(jìn)樣閥V19的出口端與氣體定量管的進(jìn)口端相連接，氣體定量管的出口端與色譜分析儀的進(jìn)樣口相連接并將脫出的氣體自動(dòng)進(jìn)樣到色譜儀中進(jìn)行分析處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣油色譜分析用自動(dòng)脫氣進(jìn)樣裝置，其特征在于所述的恒溫脫氣攪拌組件中的恒溫脫氣罐的另一進(jìn)口端還通過(guò)三通閥S2與組成補(bǔ)氣系統(tǒng)組件的電磁閥V11和V7串接后進(jìn)而與外接式的載氣罐N2相連接以導(dǎo)入載氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣油色譜分析用自動(dòng)脫氣進(jìn)樣裝置，其特征在于所述的氣體濃縮球中的薄膜泵的進(jìn)口端還通過(guò)三通電磁閥V6分別與廢油儲(chǔ)存罐和外接式的載氣罐N2相連接。
專(zhuān)利摘要一種絕緣油色譜分析用自動(dòng)脫氣進(jìn)樣裝置，它包括色譜分析儀，廢油儲(chǔ)存罐，恒溫脫氣罐，其特征是還包括一個(gè)組成油定量系統(tǒng)的油定量球，一個(gè)由氣體濃縮球組成的氣體收集組件、一個(gè)由六通進(jìn)樣閥V19、放空閥V18及氣體定量管組成的六通自動(dòng)進(jìn)樣閥組件，其中油定量球進(jìn)口端與待測(cè)油樣容器的進(jìn)樣口連接，油定量球通過(guò)電磁閥V10與廢油儲(chǔ)存罐連接，油定量球出口端還通過(guò)電磁閥V3接到恒溫脫氣罐的進(jìn)口端，恒溫脫氣罐的出口端與氣體濃縮球的進(jìn)口端相連接，氣體濃縮球依次通過(guò)電磁閥V9，六通自動(dòng)進(jìn)樣組件中的六通進(jìn)樣閥V19及氣體定量管與色譜儀的進(jìn)樣口連接，并將脫出的氣體自動(dòng)進(jìn)樣到色譜儀中進(jìn)行分析處理。本實(shí)用新型可提高色譜測(cè)試的精密度、靈敏度和準(zhǔn)確度，極大提高測(cè)試工作效率，可避免色譜分析試驗(yàn)失敗，對(duì)各種充油電氣設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有很深遠(yuǎn)的意義。
文檔編號(hào)G01N30/06GK2859527SQ20052008737
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月16日
發(fā)明者王遠(yuǎn)遠(yuǎn), 諸建華 申請(qǐng)人:福建省福州電業(yè)局