[发明专利]六氟化硫气体分解产物检测仪

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种六氟化硫气体分解产物检测仪。

背景技术

此前，国内的六氟化硫(SF6)分解产物检测仪全部采用基于电化学传感器原理的检测方法。电化学传感器法具有结构简单，价格低廉，实现容易等特点。但是，电化学传感器法也有很大的缺陷，主要有：1)当检测气体的浓度较高时，传感器难以恢复初始状态。即发生所谓的传感器“中毒现象”；2)当检测的气体为多组分气体的混合物时易发生交叉感染现象，测量结果相互干扰，气体选择性差。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术六氟化硫分解产物检测仪采用基于电化学传感器原理检测，检测结果准确性差、灵敏度低的缺陷，提供一种采用光声光谱法检测气体浓度的六氟化硫气体分解产物检测仪。

即一种六氟化硫气体分解产物检测仪，其特征在于包括进气管、控制系统、检测单元、减压阀、电磁阀和气泵，进气管与减压阀的进口连接，减压阀的出口与电磁阀的常开口连接，气泵与电磁阀的常闭口连接，电磁阀的公共口与检测单元的入口相连接，检测单元的气体出口与大气相通，控制系统与检测单元、电磁阀、气泵电气连接。

所述检测单元包括反射镜、气体出口、光声池、微音器、气体入口、入射镜、滤光片、光源调制器、光源、滤光片切换盘和数据处理系统，光声池侧壁的中部装有微音器，侧壁靠近两端设有气体入口和出口，光声池的两端分别装有反射镜和入射镜，在光声池的装有入射镜的一侧设有滤光片切换转盘，滤光片切换转盘上部装有与被测气体组分红外吸收波长对应的滤光片，滤光片切换转盘的另一侧装有光源调制器和光源.控制系统与光源调制器、光源、滤光片切换盘电气连接，数据处理系统与微音器电气连接。

本发明采用最新型的硅微传声器检测光声信号，微音器目前主要有动圈式、电容式、驻极体和最近新兴的硅微传声器。动圈传声器音质较好，但体积庞大。驻极体传声器体积小巧，成本低廉，在电话、手机等设备中广泛使用。本项目采用硅微传声器用于检测微弱的光声信号，硅微传声器基于CMOS MEMS技术，体积更小。其一致性将比驻极体电容器微音器的一致性好4倍以上，并可得到更好的改进声波形成并极大降低了系统噪声。

本发明利用气泵采用空气吹扫技术对气室及管路进行吹扫，因管路及气室对六氟化硫的分解产物二氧化硫及硫化氢具有吸附性，采用气体吹扫技术用空气进行吹扫，极大提高了测量的准确性。

本发明的基本原理：红外光谱是分子振动-转动的特征谱线，不同分子因为化学键的不同，具有不同波长的特征吸收谱。同时气体分子的吸收光谱并不是连续分布的，而是在一个波长范围里离散的存在。光声光谱效应同其他红外吸收技术相比是间接的测量技术。用一定的红外光源照射密闭容器内的气体，气体分子对光的吸收通过非辐射跃迁过程，在气体中产生瞬态温度变化，然后转化为与气体浓度成单调函数关系的压力变化，用电介质微音器或基于微机电系统(MEMS)的压力传感器来探测声波压力大小，进而推断出气体的浓度。本项目根据HITRAN2008G分子吸收光谱数据库对SO2，H2S，CO的吸收谱线进行仔细分析后选取的特征吸收谱线分别为SO2：3.98Um CO：4.65Um H2S，2.64um，选用宽频红外光源作为系统的照射光源，采用电子方法调整技术，采用硅微传声器检测微音信号，取得了预期的效果。

本发明具有精度高、灵敏度高、稳定耐用、动态测量范围大、响应时间快、不易受其他气体干扰的优点。本发明对保证电力系统的安全生产具有重要意义。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明检测单元的结构示意图。

如图中所示：1.控制系统  2.检测单元，3.电磁阀，4.减压阀，5.进气管，6.气泵。7.反射镜，8.气体出口，9.光声池，10.微音器，11.气体入口，12.入射镜片，13.滤光片，14.光源调制器，15.光源，16.滤光片切换盘，17.数据处理系统

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施方式对本发明作进一步描述。

如图1所示：进气管5与减压阀4的进口连接，减压阀4的出口与电磁阀3的常开口连接，气泵6与电磁阀3的常闭口连接，电磁阀3的公共口与检测单元2的入口相连接，检测单元2的出口与大气相通，控制系统1与检测单元2、电磁阀3、气泵6电气连接。