[实用新型]红外气体监测装置

说明书

技术领域

本实用新型用于检测高压开关电器设备的六氟化硫气体泄漏含量浓度的监控装置。 

背景技术

六氟化硫(SF6)是一种无毒、无味、无色、无嗅、非可燃的合成气体，具有一般电介质不可比拟的绝缘特性和灭弧能力。近年来，SF6电气设备已在国内外得到了广泛的应用，并显示出无与伦比的优越性。 

六氟化硫还是一种简单窒息剂。暴露在氧气含量<19.5%的大气中会导致头晕、昏迷、口水增多、反应迟钝、反胃、呕吐、失去意识和死亡。暴露在氧气含量<12％ 的大气中会无任何先兆的失去知觉，并失去自我救护的能力。六氟化硫经过高温拉弧放电的分解物氟化亚硫酰(SOF2)、氟化硫酰(SO2F2)、四氟化硫(SF4)、二氟化硫(SF2)等等也对人体有极大的损害。因此在装有SF6设备的开关室，平时因为通风不良可能会缺少新鲜空气，缺氧或因设备SF6气体泄漏而污染室内环境，使进入房间的操作人员，巡视、检修人员的健康甚至生命受到严重威胁，给电力安全运行带来挑战，因此，我国《电业安全工作规程》特别规定，在相关场所必须安装氧气和SF6检测报警装置系统，并安装必要的通风换气装置。 

不同气体对红外光有着不同的吸收光谱，某种气体的特征光谱吸收强度与该气体的浓度相关，利用这一原理可以测量气体浓度。此类传感器灵敏度高、选择性好，目前国内外用于精确测量和标定气体浓度的传感器基本上都是采用红外技术。窄带红外发光二极管的发射强度可以用电学方法进行调制。通过在研制过程中调整发光二极管的成分，可以把二极管的发射波段调节到被测气体的吸收波段处。这样，红外发光二极管就可以代替普通红外气体传感器中的热源、窄带滤光片和调制装置，从而形成一种固体的、低功耗的、结构紧凑的仪器。 

但目前六氟化硫气体监测系统普遍采用扩散模式，以及目前的超声波监测六氟化硫气体，因此存在以下不足： 

1、由于超声波监测六氟化硫气体采用被动采集模式故在接收数据方面有局限性，得到的实际泄漏量不真实和及时数据不能实时体现。

2、系统通讯接口方式单一，系统适应性差，这样对系统进行集成并且对现场监测器的布局与工程施工带来更多的工作量，也由于系统链路的复杂或外部环境的干扰造成系统稳定性的降低，导致整个监测系统不能实时、准确的获得六氟化硫气体浓度含量，以使系统的安全性达不到要求。 

3、抗干扰能力差，对环境要求较高；特别是在是户外环境中不易实现。 

发明内容

本发明旨在解决以下问题： 

1. 更精确的监测六氟化硫的泄漏量，精度达到±2%，响应时间＜15S（0.5L/min），更低的成本,统一的接口模式提供更好的兼容性。

2. 提高抗干扰能力降低对环境的要求，能在恶劣的环境中稳定工作。 

本发明为了实现上述目的采用以下技术方案： 

一种红外气体监测装置，其特征在于：包括MCU微处理器（1）、测量气室（2）、气泵（3）、前端气体处理装置（5），所述前端气体处理装置（5）连接测量气室（2），测量气室（2）配置有气泵（3），测量气室（2）连接MCU微处理器，测量气室内置有红外传感器，所述红外传感器为气体红外传感器。

上述方案中，所述前端气体处理装置（5）至少为2个，还包括中段管路切换装置（4），所述中段管路切换装置（4）选择性地将前端气体处理装置（5）与测量气室（2）接通。 

上述方案中所述中段管路切换装置（4）包括电磁阀，所述电磁阀与MCU微处理器连接。 

本实用新型的技术优点及积极效果是： 

一、采用了高性能MCU处理器，处理速度快，计算优化效果好，接口丰富，功耗低； 

二、本系统只采用一个测量气室通过中段的管路切换就可以实现多点监测, 使用成本低，实时性强，稳定可靠；

三、系统使用到的测量气室是在一个密闭的铝合金气室里面其抗干扰能力强，响应速度快，精度高。

四、采用多路独立的气体接口，安装更方便，维护费用低。 

五、基于光谱原理的红外监测系统：运用16位（数据）的改进型哈佛架构的微处理器、数据采集、数据处理、通信技术于一体系统平台，它的所有功能均采用模块化设计，便于工程安装及工程维护。系统智能化程度高，性能稳定，功耗低。以解决高压开关电器设备室内空气中六氟化硫气体泄漏含量的技术问题。 

六、基于光谱原理的红外监测系统：系统由于使用到的改进型哈佛架构的微处理器硬件体系，使得在体积、功耗、抗干扰和稳定性能等方面都有突出表现。 

附图说明