一種六氟化硫氣體酸度檢測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種六氟化硫氣體酸度檢測裝置及方法；屬于電力系統(tǒng)檢測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]六氟化硫氣體因其優(yōu)異的電氣絕緣和滅弧性能在電氣設(shè)備上得到了規(guī)?；瘧?yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)中的六氟化硫生產(chǎn)工藝會使氣體中不可避免地混有酸和酸性物質(zhì)，對電氣設(shè)備的安全性和使用壽命都存在很大的影響。鑒于此，六氟化硫氣體酸度是工業(yè)六氟化硫及運行中六氟化硫氣體質(zhì)量控制的關(guān)鍵指標，傳統(tǒng)檢測方法使用錐形瓶常壓吸收氣體，需要至少重復(fù)三次以保證吸收完全，且滴定終點的顏色變化，為肉眼感官判斷，平行試驗誤差大；為了試驗的準確性，一般還需要多次進行試驗以求取平均值，過程繁雜且花費時間多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種六氟化硫氣體酸度檢測裝置及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準確檢測。
[0004]為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
本發(fā)明首先公開了一種六氟化硫氣體酸度檢測裝置，包括氣體吸收池和PH傳感器，其中，所述PH傳感器的信號探頭位于氣體吸收池內(nèi)，所述氣體吸收池底部設(shè)有排液口、進氣口及多個自動進樣口，所述氣體吸收池的頂部設(shè)有手動進樣口和排氣口，所述排氣口旁安裝一壓力傳感器；排液口、進氣口、自動進樣口、手動進樣口及排氣口與氣體吸收池之間均設(shè)置有電磁閥。
[0005]優(yōu)選地，前述氣體吸收池為細長結(jié)構(gòu)且豎直設(shè)置，pH傳感器側(cè)立于氣體吸收池的側(cè)壁上。
[0006]更優(yōu)選地，前述pH傳感器與水平面呈60°夾角。
[0007]具體地，前述自動進樣口包括:純水進樣口、酸液進樣口及堿液進樣口。
[0008]前述酸液進樣口的進樣液為0.02mol/L的稀硫酸，所述堿液進樣口的進樣液為0.05mol/L的氫氧化鈉溶液。
[0009]前述手動進樣口的進樣液為標準溶液，以校準pH傳感器。
[0010]此外，本發(fā)明還公開了利用前述的檢測裝置來檢測六氟化硫氣體酸度的方法，其特征在于，包括如下步驟:
51、校準pH傳感器:自手動進樣口向氣體吸收池中加入pH值已知的標準溶液，對pH傳感器進行校準，校準結(jié)束后，從自動進樣口加入純水沖洗氣體吸收池，從排液口排出廢液；
52、調(diào)節(jié)溶液pH:先向氣體吸收池內(nèi)加入氫氧化鈉溶液，然后再加入稀硫酸溶液，準確調(diào)節(jié)溶液的pH至7.5，記錄使用稀硫酸溶液的總體積，將混合溶液排出，純水沖洗氣體吸收池，排出廢液；
53、酸度測量:在氣體吸收池內(nèi)加入步驟S2中相同體積的氫氧化鈉溶液，從進氣口通入待檢測酸度的六氟化硫氣體，壓力傳感器數(shù)值顯示達到0.3MPa后，開啟排氣口排氣，吸收完成后，加入步驟S2中同樣體積的稀硫酸溶液，測定溶液的pH值，根據(jù)pH值的變化，計算得到六氟化硫氣體酸度值；
S4、排出廢液，純水清洗氣體吸收池。
[0011]本發(fā)明創(chuàng)造性地將pH傳感器這一較成熟的溶液pH檢測儀器應(yīng)用到六氟化硫氣體酸度的檢測中，克服了如下技術(shù)難點:要實現(xiàn)對氣體的有效吸收，吸收液的氫氧化鈉濃度需在0.001mol/L以上，pH值達到11及以上，在如此高pH值下，即使六氟化硫氣體中酸性物質(zhì)含量超過標準要求的限值，能引起的PH變化微乎其微，不能作為可靠的計算判據(jù)；而如果將pH值調(diào)到變化明顯的區(qū)域(pH在7.5左右)，又無法對氣體中酸性物質(zhì)有效吸收。本發(fā)明則通過先吸收、再調(diào)節(jié)PH的方法，既實現(xiàn)了對氣體的有效吸收，又實現(xiàn)了對六氟化硫氣體酸度的準確檢測。
[0012]本發(fā)明的有益之處在于:(1)、采用細長結(jié)構(gòu)、豎直設(shè)置的吸收池帶壓吸收六氟化硫中的酸性氣體，增大了氣體在溶液中的溶解度及氣體與溶液的接觸面積，使吸收過程更趨于完全、速度更快；(2)、溯源pH測量原理，在pH值接近中性時，酸堿變化引起pH值的變化趨勢比較明顯，設(shè)計一組對比試驗，進行兩次pH值的測量，既保證吸收液堿性濃度，又使PH值變化范圍落在趨勢明顯區(qū)域，實現(xiàn)使用pH傳感器對六氟化硫氣體酸度的測量。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的六氟化硫氣體酸度檢測裝置的一個優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中附圖標記的含義:1、氣體吸收池，2、pH傳感器，3、信號探頭，4、排液口，5、進氣口，6、手動進樣口，7、排氣口，8、壓力傳感器，9、純水進樣口，10、酸液進樣口，11、堿液進樣口，12、電磁閥。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0016]參見圖1，本發(fā)明的六氟化硫氣體酸度檢測裝置包括氣體吸收池I和pH傳感器2，氣體吸收池I為細長結(jié)構(gòu)且豎直設(shè)置以優(yōu)化對六氟化硫氣體的吸收效果，pH傳感器2側(cè)立于氣體吸收池I的側(cè)壁上且其信號探頭3位于氣體吸收池I內(nèi)，優(yōu)選地，pH傳感器2與水平面呈60°夾角。
[0017]在氣體吸收池I底部設(shè)有排液口 4、進氣口 5及多個自動進樣口，頂部設(shè)有手動進樣口 6和排氣口 7，并且在排氣口 7旁安裝一壓力傳感器8，實現(xiàn)帶壓帶壓吸收六氟化硫中的酸性氣體，增大了氣體在溶液中的溶解度及氣體與溶液的接觸面積，使吸收過程更趨于完全、速度更快。其中，多個自動進樣口包括:純水進樣口 9、酸液進樣口 10及堿液進樣口 11，純水進樣口 9用于加入純水，可對氣體吸收池I進行清洗；酸液進樣口 10的進樣液為0.02mol/L的稀硫酸，用于調(diào)節(jié)氣體吸收池I內(nèi)的溶液pH ;堿液進樣口 11的進樣液為0.05mol/L的氫氧化鈉溶液，作為六氟化硫氣體中酸性物質(zhì)的吸收液；手動進樣口 6的進樣液為標準溶液，以校準PH傳感器2。
[0018]為了方便自動化操作，在排液口 4、進氣口 5、三個自動進樣口、手動進樣口 6及排氣口 7與氣體吸收池I之間均設(shè)置有電磁閥12，共計數(shù)量為7個。
[0019]為了更好地理解本發(fā)明，下面對利用前述的檢測裝置來檢測六氟化硫氣體酸度的方法進行介紹，該方法包括如下步驟:
51、校準pH傳感器2:自手動進樣口 6向氣體吸收池I中加入pH值已知的標準溶液，對PH傳感器2進行校準，校準結(jié)束后，從純水進樣口 9加入純水沖洗氣體吸收池1，從排液口 4排出廢液；
52、調(diào)節(jié)溶液pH:先向氣體吸收池I內(nèi)加入氫氧化鈉溶液，然后再加入稀硫酸溶液，準確調(diào)節(jié)溶液的pH至7.5，記錄使用稀硫酸溶液的總體積，將混合溶液排出，純水沖洗氣體吸收池I，排出廢液；
53、酸度測量:在氣體吸收池I內(nèi)加入步驟S2中相同體積的氫氧化鈉溶液，從進氣口5通入待檢測酸度的六氟化硫氣體，壓力傳感器8數(shù)值顯示達到0.3MPa后，開啟排氣口 7排氣，吸收完成后，加入步驟S2中同樣體積的稀硫酸溶液，測定溶液的pH值，根據(jù)pH值的變化，計算得到六氟化硫氣體酸度值；
54、排出廢液，純水清洗氣體吸收池I。
[0020]綜上，本發(fā)明的六氟化硫氣體酸度檢測裝置及方法，實現(xiàn)了六氟化硫氣體中酸性物質(zhì)的快速吸收；同時利用PH傳感器2實現(xiàn)儀器化，避免了滴定過程中純?nèi)庋叟袛嘟K點，顯著節(jié)約試驗時間、大大提高試驗準確性，進一步為充氣電力設(shè)備的安全運行及監(jiān)督提供有力保障。
[0021]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種六氟化硫氣體酸度檢測裝置，其特征在于，包括氣體吸收池和PH傳感器，其中，所述pH傳感器的信號探頭位于氣體吸收池內(nèi)，所述氣體吸收池底部設(shè)有排液口、進氣口及多個自動進樣口，所述氣體吸收池的頂部設(shè)有手動進樣口和排氣口，所述排氣口旁安裝一壓力傳感器；排液口、進氣口、自動進樣口、手動進樣口及排氣口與氣體吸收池之間均設(shè)置有電磁閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六氟化硫氣體酸度檢測裝置，其特征在于，所述氣體吸收池為細長結(jié)構(gòu)且豎直設(shè)置，pH傳感器側(cè)立于氣體吸收池的側(cè)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種六氟化硫氣體酸度檢測裝置，其特征在于，所述pH傳感器與水平面呈60°夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六氟化硫氣體酸度檢測裝置，其特征在于，所述自動進樣口包括:純水進樣口、酸液進樣口及堿液進樣口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種六氟化硫氣體酸度檢測裝置，其特征在于，所述酸液進樣口的進樣液為0.02mol/L的稀硫酸，所述堿液進樣口的進樣液為0.05mol/L的氫氧化鈉溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六氟化硫氣體酸度檢測裝置，其特征在于，所述手動進樣口的進樣液為標準溶液。
7.利用如權(quán)利要求1-6任一項所述的檢測裝置來檢測六氟化硫氣體酸度的方法，其特征在于，包括如下步驟: .51、校準pH傳感器:自手動進樣口向氣體吸收池中加入pH值已知的標準溶液，對pH傳感器進行校準，校準結(jié)束后，從自動進樣口加入純水沖洗氣體吸收池，從排液口排出廢液； .52、調(diào)節(jié)溶液pH:先向氣體吸收池內(nèi)加入氫氧化鈉溶液，然后再加入稀硫酸溶液，準確調(diào)節(jié)溶液的pH至7.5，記錄使用稀硫酸溶液的總體積，將混合溶液排出，純水沖洗氣體吸收池，排出廢液； .53、酸度測量:在氣體吸收池內(nèi)加入步驟S2中相同體積的氫氧化鈉溶液，從進氣口通入待檢測酸度的六氟化硫氣體，壓力傳感器數(shù)值顯示達到0.3MPa后，開啟排氣口排氣，吸收完成后，加入步驟S2中同樣體積的稀硫酸溶液，測定溶液的pH值，根據(jù)pH值的變化，計算得到六氟化硫氣體酸度值； . 54、排出廢液，純水清洗氣體吸收池。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種六氟化硫氣體酸度檢測裝置及方法，其中檢測裝置包括氣體吸收池和pH傳感器，pH傳感器的信號探頭位于氣體吸收池內(nèi)，氣體吸收池底部設(shè)有排液口、進氣口及多個自動進樣口，氣體吸收池的頂部設(shè)有手動進樣口和排氣口，排氣口旁安裝一壓力傳感器；排液口、進氣口、自動進樣口、手動進樣口及排氣口與氣體吸收池之間均設(shè)置有電磁閥。該裝置和方法實現(xiàn)了六氟化硫氣體中酸性物質(zhì)的快速吸收；同時利用pH傳感器實現(xiàn)儀器化，避免了滴定過程中純?nèi)庋叟袛嘟K點，顯著節(jié)約試驗時間、大大提高試驗準確性，進一步為充氣電力設(shè)備的安全運行及監(jiān)督提供有力保障。
【IPC分類】G01N33-00
【公開號】CN104807963
【申請?zhí)枴緾N201510191924
【發(fā)明人】朱洪斌, 張曉琴, 王晨, 余翔, 解文龍, 張建國, 陳大兵, 劉建軍, 李成鋼, 張廼龍
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院, 山東中惠儀器有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月21日