[实用新型]用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光电技术检测领域。 

背景技术

六氟化硫(SF₆)具有优良的绝缘灭弧性能和理化特性，作为绝缘介质既可以减小设备尺寸，又能提高绝缘强度，伴随着城市用地的日益紧张，广泛应用于组合绝缘电器(GIS)、断路器(GCB)、变压器(GIT)、电缆(GIC)、输电管道(GIL)等输配电设备中。 

纯净的SF₆是无色、无毒、无味、不燃的惰性气体，在温度为150℃及以下时不易与其它物质发生化学反应，正常运行时分解产物极少或不分解。当SF₆设备中发生绝缘隐患或故障时，无论是局部、电晕、火花或是电弧放电，都必然会引起能量释放，这些能量会使SF₆气体发生分解反应，生成H₂S、SO₂、SF₂、SF₃、SF₄、等多种低氟硫化物。SF₆分解组分会加速GIS内绝缘的老化和金属材料表面的腐蚀，加重局部放电程度，严重时还会导致GIS发生突发性绝缘故障。因此对SF₆浓度的测量是必须的。 

目前国内外均有大量商业化的SF₆检测器，归纳起来主要有4种测量方法：高压击穿法、色谱法、离子移动度计和红外光吸收谱法。 

高压击穿法主要是根据待测SF₆击穿电压的变化来进行定性测量，并不能定量给出SF₆气体浓度，而且不能实时在线监测。 

色谱法：色谱法被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定。一般由真空系统、进样系统、离子源、检测器和计算机控制等部分组成。优点是测量精度和灵敏度较高。缺点是设备昂贵，且不能实时在线监测。 

离子移动度计法：它是通过对设备中SF₆气体总体杂质含量的测定，来反应设备中SF₆气体的优劣程度。优点：测量成分多，精度较高。缺点：易受实验环境条件影响，不能实时监测。 

红外光吸收谱法：利用SF₆气体在红外波长的特征吸收峰来测量其浓度的方法，是目前主要研究的测量SF₆气体方法，主要使用设备是傅里叶红外光谱仪。优点为测量精度高、能够实时在线检测，不受环境影响。缺点：需要使用傅里叶红外光谱仪，设备昂贵，且当散射较强时需要对测量结果进行修正。 

SF₆分解气体H₂S的光谱是检测SF₆气体总体杂质含量的重要指标，由于上述方法均不能够实现实时监测，因此导致H₂S气体光谱也不能够得到实时监测。 

实用新型内容

本实用新型是为了解决在SF₆分解气体测量时，不能够实时监测分解气体中的H₂S气体光谱的问题，现提供用于实时监测SF₆分解气体中H₂S光谱的装置。 

用于实时监测SF₆分解气体中H₂S光谱的装置，它包括：氘光源、第一聚光镜、样品池、第二聚光镜和光谱仪； 

氘光源发出的光经过第一聚光镜透射至样品池中，样品池将该光透射至第二聚光镜上，第二聚光镜将该光透射至光谱仪的入射狭缝中； 

上述光谱仪的入射狭缝位于第二聚光镜的焦点处； 

上述样品池内充有待检测的SF₆分解气体。 

上述氘光源为氘灯。 

氘光源发出的光经过第一聚光镜后，获得的输出光为平行光。 

光谱仪为maya2kPRO型光谱仪。 

样品池为两端密封的圆筒结构。 

样品池的内径为30mm，长度为40mm。 

本实用新型所述的用于实时监测SF₆分解气体中H₂S光谱的装置，采用氘光源作为光源，利用H₂S气体在190nm-200nm光谱下产生特征吸收峰的特点，将氘光源产生的光穿过待检测的SF₆分解气体，通过光谱仪采集光谱数据，能够直观的获得SF₆分解气体中H₂S气体的光谱，从而达到实时监测的目的；同时还能够根据该光谱值通过比尔定律获得H₂S气体的浓度。