專利名稱：一種采用中紅外光源檢測SF₆氣體及其分解物的裝置及檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氣體的檢測裝置及檢測方法。
背景技術：
六氟化硫(SF6)具有優(yōu)良的絕緣滅弧性能和理化特性，作為絕緣介質(zhì)既可以減小設備尺寸，又能提高絕緣強度，廣泛應用于組合絕緣電器(GIS)、斷路器(GCB)、變壓器(GIT)、電纜(GIC)、輸電管道(GIL)等輸配電設備中。純凈的SF6是無色、無毒、無味、不燃的惰性氣體，在溫度為150° C及以下時不易與其它物質(zhì)發(fā)生化學反應，正常運行時分解產(chǎn)物極少或不分解。當SF6設備中發(fā)生絕緣隱患或故障時，無論是局部、電暈、火花或是電弧放電，都必然會引起能量釋放，這些能量會使SF6氣體發(fā)生分解反應。 氣體絕緣組合電器(GIS)內(nèi)可能因生產(chǎn)或長期運行中出現(xiàn)的絕緣缺陷而導致不同程度的局部放電(ro)，局部放電產(chǎn)生的能量使SF6氣體發(fā)生分解反應，生成sf4、sf3、Sf2和S2Fltl等多種低氟硫化物，低氟硫化物與SF6氣體中的微量水分、氧氣發(fā)生反應生成S0F2、SOF4, SO2F2, SO2, HF、H2S等化合物。其中部分分解產(chǎn)物具有強毒性和腐蝕性，不僅對人身安全構(gòu)成威脅，還會對絕緣材料造成腐蝕，以致影響絕緣性能。從健康和安全的觀點出發(fā)，SF6分解物的毒性必須被識別，各種可能條件下組分的生成量必須清楚，以便于在維修和清除故障時操作能夠安全進行。SF6分解產(chǎn)物對GIS內(nèi)部絕緣材料的影響必須仔細的檢查，確保絕緣材料未發(fā)生老化和劣化。更為重要的是，SF6分解組分的分析為設備內(nèi)部缺陷的診斷提供了一種方法，可以診斷GIS等設備的內(nèi)部絕緣狀態(tài)。因此對SF6及其分解物濃度的測量是必須的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了判斷SF6氣體是否發(fā)生分解，檢測SF6氣體及其分解物的成分及濃度的問題，提供一種采用中紅外光源檢測SF6氣體及其分解物的裝置及檢測方法。一種采用中紅外光源檢測SF6氣體及其分解物的裝置，它包括，激光器、一號聚焦透鏡、二號聚焦透鏡、光譜儀和計算機；所述激光器用于產(chǎn)生激光束，該激光束經(jīng)一號聚焦透鏡會聚后入射至待測氣體中，經(jīng)過待測氣體的光束入射至二號聚焦透鏡上，二號聚焦透鏡將會聚后的光束入射至光譜儀上，光譜儀通過USB接口與計算機相連。應用一種采用中紅外光源檢測SF6氣體及其分解物的裝置，測試SF6氣體及其分解物的方法，該方法的實現(xiàn)過程為激光器發(fā)射激光束經(jīng)一號聚焦透鏡、待測氣體和二號聚焦透鏡后，入射至光譜儀上，光譜儀獲取透過待測氣體的光的波長值和光波的強度，并將其發(fā)送至計算機，計算機根據(jù)光譜儀獲取的波長值獲知待測氣體中氣體的類型，計算機根據(jù)光譜儀獲取的光波強度獲得待測氣體中氣體的濃度。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明不但能夠判斷出SF6氣體是否分解，還可判斷出該SF6氣體分解物的成分種類。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一下面結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式所述的一種采用中紅外光源檢測SF6氣體及其分解物的裝置，它包括，激光器I、一號聚焦透鏡2-1、二號聚焦透鏡2-2、光譜儀4和計算機5 ；所述激光器I用于產(chǎn)生激光束，該激光束經(jīng)一號聚焦透鏡2-1會聚后入射至待測 氣體3中，經(jīng)過待測氣體3的光束入射至二號聚焦透鏡2-2上，二號聚焦透鏡2-2將會聚后的光束入射至光譜儀4上，光譜儀4通過USB接口與計算機5相連。
具體實施方式
二 下面結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式為對實施方式一的激光器I的進一步說明，本實施方式所述的激光器I輸出激光束的波長為2. 5-5. O μ m。
具體實施方式
三下面結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式所述的基于一種米用中紅外光源檢測SF6氣體及其分解物裝置的檢測方法，該方法的實現(xiàn)過程為激光器I發(fā)射激光束經(jīng)一號聚焦透鏡2-1、待測氣體3和二號聚焦透鏡2-2后，入射至光譜儀4上，光譜儀4獲取透過待測氣體3的光的波長值和光波的強度，并將其發(fā)送至計算機5，計算機5根據(jù)光譜儀4獲取的波長值獲知待測氣體3中氣體的類型，計算機5根據(jù)光譜儀4獲取的光波強度獲得待測氣體3中氣體的濃度。
具體實施方式
四下面結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式是對實施方式三的進一步說明，本實施方式所述的計算機5根據(jù)光譜儀4獲取的波長值獲知待測氣體3中氣體的類型的方法為若存在位于2. 60μπι 3. 98μπι內(nèi)的波長值時，則判定待測氣體3中含有H2S ；若存在位于3. 36 μ m 3. 39 μ m內(nèi)的波長值時，則判定待測氣體3中含有SOF2 ；若存在位于4. 02 μ m 4. 61 μ m內(nèi)的波長值時，則判定待測氣體3中含有SO2 ；若存在位于2. 50μπι 2. 86μπι內(nèi)的波長值時，則判定待測氣體3中含有HF;若波長值為4. 26 μ m時，則判定待測氣體3中含有CO2 ；若存在位于4. 3 μ m 4. 60 μ m內(nèi)的波長值時，則判定待測氣體3中含有CO ；若波長值為3 μ m時，則判定待測氣體3中含有H20。本發(fā)明不局限于上述實施方式，還可以是上述各實施方式中所述技術特征的合理組合。
權利要求
1.一種采用中紅外光源檢測SF6,體及其分解物的裝置，其特征在于它包括激光器(I)、一號聚焦透鏡(2-1)、二號聚焦透鏡(2-2)、光譜儀(4)和計算機(5)； 所述激光器(I)用于產(chǎn)生激光束，該激光束經(jīng)一號聚焦透鏡(2-1)會聚成平行光后入射至待測氣體(3)中，經(jīng)過待測氣體(3)的光束入射至二號聚焦透鏡(2-2)上，二號聚焦透鏡(2-2)將會聚成平行光后的光束入射至光譜儀(4)上，光譜儀(4)通過USB接ロ與計算機(5)相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的ー種采用中紅外光源檢測SF6氣體及其分解物的裝置，其特征在于激光器(I)輸出激光束的波長為2. 5 ii m-5. O u mo
3.應用權利要求I所述的ー種采用中紅外光源檢測SF6氣體及其分解物的裝置測試SF6,體及其分解物的方法，其特征在于該方法的實現(xiàn)過程為 激光器(I)發(fā)射激光束經(jīng)一號聚焦透鏡(2-1)、待測氣體(3)和二號聚焦透鏡(2-2)后，入射至光譜儀(4)上，光譜儀(4)獲取透過待測氣體(3)的光的波長值和光波的強度，并將其發(fā)送至計算機(5)，計算機(5)根據(jù)光譜儀⑷獲取的波長值獲知待測氣體⑶中氣體的類型，計算機(5)根據(jù)光譜儀⑷獲取的光波強度獲得待測氣體⑶中氣體的濃度。
4.根據(jù)權利要求3所述的檢測SF6,體及其分解物的方法，其特征在于計算機(5)根據(jù)光譜儀(4)獲取的波長值獲知待測氣體(3)中氣體的類型的方法為 若存在位于2. 60 ii m 3. 98 ii m內(nèi)的波長值吋，則判定待測氣體(3)中含有H2S ； 若存在位于3. 36 ii m 3. 39 ii m內(nèi)的波長值吋，則判定待測氣體(3)中含有SOF2 ； 若存在位于4. 02 ii m 4. 61 ii m內(nèi)的波長值吋，則判定待測氣體(3)中含有SO2 ； 若存在位于2. 50 ii m 2. 86 ii m內(nèi)的波長值吋，則判定待測氣體(3)中含有HF ； 若波長值為4. 26 ii m吋，則判定待測氣體(3)中含有CO2 ； 若存在位于4. 3 ii m 4. 60 ii m內(nèi)的波長值吋，則判定待測氣體(3)中含有CO ； 若波長值為3 ii m吋，則判定待測氣體(3)中含有H20。
全文摘要
一種采用中紅外光源檢測SF6氣體及其分解物的裝置及檢測方法，涉及一種氣體的檢測裝置及檢測方法。它解決了判斷SF6氣體是否發(fā)生分解，檢測SF6氣體及其分解物的成分的問題。該裝置包括，激光器、一號聚焦透鏡、二號聚焦透鏡、光譜儀和計算機；所述激光器用于產(chǎn)生激光束，該激光束經(jīng)過一號聚焦透鏡會聚后入射至待測氣體中，經(jīng)該待測氣體投射后的光束入射至二號聚焦透鏡上，經(jīng)過二號聚焦透鏡會聚后入射至光譜儀上，光譜儀通過PCI接口與計算機相連。該檢測方法為光譜儀獲取待測氣體中所有氣體的光譜并發(fā)送至計算機，計算機根據(jù)光譜儀獲取的待測氣體的波長值再由波長值獲知待測氣體中的氣體類型。本發(fā)明適用于對SF6氣體及其分解物的檢測。
文檔編號G01N21/17GK102866115SQ20121037977
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權日2012年10月9日
發(fā)明者李林軍, 白云峰 申請人:李林軍