[发明专利]一种检测电气设备六氟化硫分解气体的光声光谱检测装置

权利要求书

1.一种检测电气设备六氟化硫分解气体的光声光谱检测装置，其特征在于：所述的检测装置(1)包括预处理模块(15)、第一三通阀(17)、循环气泵(18)、第二三通阀(19)、气体取样模块(13)、光声检测核心模块(11)、锁相放大器(12)、主控制电路(14)以及交互主机(16)；所述气体取样模块(13)通过气体管路与被测电气设备(2)的气体取样口(21)连接，同时通过气体进气管与第一三通阀(17)的第一接口连接，通过排气管与第二三通阀(19)的第一接口连接；所述预处理模块(15)的两个气路接口分别通过气体管路与第一三通阀(17)的第二接口、循环气泵(18)的第一接口连接；所述循环气泵(18)的第二接口与第二三通阀(19)的第二接口相连；所述光声检测核心模块(13)通过气体管路分别与第一三通阀(17)的第三接口、第二三通阀(19)的第三接口相连；所述气体取样模块(13)、预处理模块(15)、第一三通阀(17)、第二三通阀(19)、循环气泵(18)及光声检测核心模块(11)分别通过控制线与主控制电路(14)连接，受主控制电路(14)控制；所述锁相放大器(12)与光声检测核心模块(11)通过数据线相连，获取光声检测核心模块(11)检测数据，处理后再传输给主控制电路(14)；所述主控制电路(14)与交互主机(16)通过信号线相连，接收交互主机(16)的命令，并向交互主机(16)发送检测结果。

2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述的预处理模块(15)包括高导热结构(151)、半导体制热制冷片(152)、蛇形管(154)、吸附材料(153)及气体接口(155)；所述吸附材料(153)填充在蛇形管(154)内部，所述气体接口(155)装设在蛇形管(154)两端，气体通过气体接口(155)流过蛇形管(154)；所述蛇形管(154)被高导热结构(151)包裹，所述半导体制热制冷片(152)包裹在高导热结构(151)外部；工作时根据主控制电路(14)的控制，半导体制热制冷片(152)对蛇形管(154)及吸附材料(153)加热或制冷，实现温度控制，控制气体组分的吸附和解吸。

3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述预处理模块(15)还包括超声换能器(156)；所述超声换能器(156)与高导热结构(151)紧密耦合；工作时，超声换能器(156)向蛇形管(154)内部的吸附材料(153)激发超声信号，增强气体解吸过程。

4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述的吸附材料(153)为活性氧化铝，或分子筛或活性氧化铝与分子筛的混合物。

5.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述检测装置检测气体组分的工作流程顺序如下：

A、主控制电路(14)控制第一三通阀(17)和第二三通阀(19)动作，第一三通阀(17)的第一接口与第三接口联通，第二三通阀(19)的第一接口与第三接口联通，使得光声检测核心模块(11)只与气体取样模块(13)联通，并控制气体取样模块(13)从被测电气设备(2)获取气体样品并注入光声检测核心模块(11)；

B、主控制电路(14)控制第一三通阀(17)和第二三通阀(19)动作，第一三通阀(17)的第二接口与第三接口联通，第二三通阀(19)的第二接口与第三接口联通，使得光声检测核心模块(11)只与预处理模块(15)联通，控制预处理模块(15)处于低温状态，而后控制循环气泵(18)使得气体在光声检测核心模块(11)与预处理模块(15)之间循环，循环T₁时间后停止循环气泵，并控制第一三通阀(17)和第二三通阀(19)动作，第一三通阀(17)的第一接口与第三接口联通，第二三通阀(19)的第一接口与第三接口联通，使得光声检测核心模块(11)再次只与气体取样模块(13)联通，并利用气体取样模块(13)将光声检测核心模块(11)中气体排回被测电气设备(2)；

C、重复上述A、B两个步骤N次，N的值为2～15；

D、主控制电路(14)控制第一三通阀(17)和第二三通阀(19)动作，第一三通阀(17)的第二接口与第三接口联通，第二三通阀(19)的第二接口与第三接口联通，使得光声检测核心模块(11)只与预处理模块(15)联通，控制循环气泵(18)使得气体在光声检测核心模块(11)与预处理模块(15)之间循环，同时将预处理模块(15)加热至高温，循环T₂时间后停止循环气泵；

E、主控制电路(14)控制光声检测核心模块(11)检测气体组分浓度，并将检测信号利用锁相放大器(12)放大，并传输给主控制电路(14)，经交互主机(16)处理获得实际气体检测结果C_ai；

F、最后，交互主机根据实际气体检测结果，A、B步骤的循环次数N，光声检测核心模块(11)及预处理模块(15)气体体积等参数获得被测电气设备(2)中的真实气体浓度C_ri。