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一種六氟化硫氣體組分分析儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種六氟化硫氣體組分分析儀，包括大氣室、電源和電路控制板；大氣室左側(cè)壁上設(shè)有紅外光源和光路輸出窗口，且大氣室后壁上設(shè)有大氣室進(jìn)氣口和大氣室出氣口；大氣室外部左側(cè)設(shè)有氦氖光源、第一反射鏡和第二反射鏡；大氣室內(nèi)部設(shè)有干涉儀及傳感器；干涉儀包括第三反射鏡、第四反射鏡、分束器、紅外全反射鏡、激光探測器、第五反射鏡、小氣室及紅外探測器；電源為上述各結(jié)構(gòu)供電；電路控制板控制紅外光源、氦氖光源、小氣室和電源的運(yùn)行，接收并處理傳感器、激光探測器、紅外探測器和小氣室傳輸?shù)男盘?。本發(fā)明提供的六氟化硫氣體組分分析儀結(jié)構(gòu)簡單，所需氣體量小，不受外界環(huán)境影響，分析精度高，且其適用范圍大。
【專利說明】一種六氟化硫氣體組分分析儀
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】[0002]本發(fā)明涉及一種氣體組分分析儀，尤其涉及一種六氟化硫氣體組分分析儀。
[0003]_
【背景技術(shù)】
[0004]六氟化硫(SF6)氣體具有優(yōu)良的絕緣和滅弧性能,可以大大減小設(shè)備尺寸，因此被廣泛應(yīng)用于GIS和SF6斷路器等設(shè)備中。但研究結(jié)果表明，當(dāng)SF6設(shè)備中發(fā)生絕緣故障時(shí)，放電產(chǎn)生的高溫電弧會(huì)使得SF6氣體發(fā)生分解反應(yīng)，SF6電氣設(shè)備內(nèi)部故障時(shí)的分解產(chǎn)物主要是硫化物和氟化物，硫化物主要由S02、H2S、SF4、SO2F2和SOF2等，氟化物主要由HF、CF4和金屬氟化物。上述的分解物中除了 S02、H2S和CF4毒性小外，其它都是劇毒物。
[0005]傳統(tǒng)六氟化硫氣體組分分析儀在分析組分時(shí)需要的氣體含量較多，而這些劇毒物在傳統(tǒng)分析儀內(nèi)部的含量極少，難于檢測，且還極不穩(wěn)定，其中sf4、SOF2等又會(huì)水解產(chǎn)生穩(wěn)定的SO2和HF。另外，實(shí)際上使用中的SF6氣體總含有一定量的空氣和水分，由于上述分解生成的多種低氟硫化物很活潑，即與SF6氣體中的微量水分和氧氣等發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)S0F2、SO2F2, SOF4, SO2和HF等毒性氣體，這樣就使得在利用傳統(tǒng)的六氟化硫氣體組分分析儀進(jìn)行分析時(shí)易受到外界環(huán)境的影響，不僅嚴(yán)重影響了其分析精度，而且還限制了它只能在實(shí)驗(yàn)室中使用，而不能應(yīng)用于施工現(xiàn)場，極大了縮小了其適用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中六氟化硫氣體組分分析儀檢測所需氣體量大、易受外界環(huán)境影響、分析精度低且適用范圍小等上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、所需氣體量小、不受外界環(huán)境影響、分析精度高且適用范圍大的六氟化硫氣體組分分析儀。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種六氟化硫氣體組分分析儀，包括大氣室、電源和電路控制板；
大氣室左側(cè)壁上設(shè)有紅外光源和光路輸出窗口，且大氣室后壁上設(shè)有大氣室進(jìn)氣口和大氣室出氣口；
大氣室外部左側(cè)設(shè)有氦氖光源、第一反射鏡和第二反射鏡；第一反射鏡設(shè)置在氦氖光源的入射光束光路上，第二反射鏡位于第一反射鏡的反射光束光路上，且光路輸出窗口位于第二反射鏡的反射光束光路上；
大氣室內(nèi)部設(shè)有干涉儀及位于干涉儀后方的傳感器；
干涉儀包括設(shè)置在紅外光源入射光束光路上和第二反射鏡反射光束光路上的第三反射鏡、設(shè)置在第三反射鏡反射光束光路上的第四反射鏡、設(shè)置在第四反射鏡反射光束光路上的分束器、設(shè)置在分束器右上方位置的紅外全反射鏡、設(shè)置在分束器透射光束光路上的激光探測器和第五反射鏡、位于第五反射鏡反射光束光路上的小氣室及位于小氣室出射光束光路上的紅外探測器；
電源為上述各結(jié)構(gòu)供電；電路控制板控制紅外光源、氦氖光源、小氣室和電源的運(yùn)行，接收并處理傳感器、激光探測器、紅外探測器和小氣室傳輸?shù)男盘枴?br> [0008]在本發(fā)明所述六氟化硫氣體組分分析儀中，大氣室左側(cè)壁上設(shè)置了紅外光源，而干涉儀內(nèi)部的紅外探測器是用來檢測溫度等信號，由此可見本發(fā)明是采用紅外光譜來分析氣體組分，紅外光譜分析特征性強(qiáng)，對氣體、液體和固體試樣都可測定，并且其檢測所需的氣體量少，分析速度快，不破壞試樣，解決了傳統(tǒng)組分分析儀中因氣體含量極少而難以檢測的技術(shù)問題，而且還有助于提高其分析速度。
[0009]大氣室外部左側(cè)設(shè)有氦氖光源、第一反射鏡和第二反射鏡，氦氖光源發(fā)出的光束依靠第一反射鏡和第二反射鏡的反射而射進(jìn)大氣室內(nèi)，干涉儀內(nèi)的激光探測器用于探測相關(guān)信號。
[0010]在大氣室內(nèi)部干涉儀后方位置設(shè)有傳感器，該傳感器用于探測大氣室內(nèi)的濕度等信號并將該信號傳輸給電路控制板。
[0011]由此可知，本發(fā)明所述六氟化硫氣體組分分析儀將各種功能部件整合在大氣室內(nèi)，不僅簡化了所述分析儀的結(jié)構(gòu)，而且還使得所述分析儀的光學(xué)部分處于一個(gè)封閉的環(huán)境中，使得其與外界隔離，這就可以在一定程度上免除外界環(huán)境中的空氣和水分等對分析精度的影響，大幅提高了所述分析儀的分析精度。除此之外，因?yàn)樗龇治鰞x能免受外界環(huán)境的影響，故所述分析儀不僅能在實(shí)驗(yàn)室中使用，還能在施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測分析，擴(kuò)大了其適用范圍。
[0012]作為對本發(fā)明所述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，傳感器為濕度傳感器。該濕度傳感器能對大氣室內(nèi)的濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并將檢測結(jié)果傳輸給電路控制板，由電路控制板控制相關(guān)機(jī)構(gòu)運(yùn)行。
[0013]作為對本發(fā)明所述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，還包括位于大氣室外部并與大氣室相連的液氮罐，液氮罐還通過管道分別與激光探測器和紅外探測器相連。液氮罐的設(shè)計(jì)，一方面可以給激光探測器和紅外探測器降溫，保證二者始終處于良好的工作狀態(tài)；另一方面，當(dāng)濕度傳感器檢測到大氣室內(nèi)濕度超過預(yù)設(shè)值時(shí)，液氮罐便會(huì)在電路控制板的控制下對大氣室內(nèi)部進(jìn)行吹掃，當(dāng)濕度傳感器檢測到大氣室內(nèi)濕度在預(yù)設(shè)值之內(nèi)時(shí)，液氮罐不會(huì)對大氣室進(jìn)行吹掃，這樣的設(shè)計(jì)不僅能時(shí)刻保證大氣室內(nèi)部環(huán)境的干燥，避免濕氣對小氣室的分析結(jié)果產(chǎn)生影響，有益于提高所述分析儀的分析精度，而且還能避免液氮罐長時(shí)間對大氣室內(nèi)部進(jìn)行吹掃，節(jié)約了成本。
[0014]作為對本發(fā)明所述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，小氣室左側(cè)壁和右側(cè)壁上分別設(shè)有光線輸入口和光線輸出口，且小氣室頂端設(shè)有小氣室進(jìn)氣口和小氣室出氣口。
[0015]作為對本發(fā)明所述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，小氣室外部設(shè)有位于第五反射鏡反射光束光路上的第六反射鏡和位于第六反射鏡反射光束光路上的第七反射鏡，且光線輸入口位于第七反射鏡的反射光束光路上。
[0016]當(dāng)紅外光束和氦氖光束經(jīng)由第六反射鏡和第七反射鏡的反射射進(jìn)小氣室后，由小氣室對進(jìn)入的光束和氣體進(jìn)行分析。
[0017]另外，在本發(fā)明所述技術(shù)方案中，凡未作特別說明的，均可通過采用本領(lǐng)域中的常規(guī)手段來實(shí)現(xiàn)本技術(shù)方案。
[0018]因此，本發(fā)明提供了一種六氟化硫氣體組分分析儀，該分析儀結(jié)構(gòu)簡單，所需氣體量小，不受外界環(huán)境影響，分析精度高，且其適用范圍大。
[0019]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
圖1是本發(fā)明六氟化硫氣體組分分析儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是小氣室的結(jié)構(gòu)不意圖；
附圖中，I為大氣室，2為紅外光源，3為光路輸出窗口，4為大氣室進(jìn)氣口，5為大氣室出氣口，6為氦氖光源,7為第一反射鏡,8為第二反射鏡,9為干涉儀,10為第三反射鏡，11為第四反射鏡，12為分束器，13為紅外全反射鏡，14為激光探測器，15為第五反射鏡，16為小氣室，17為紅外探測器，18為傳感器，19為液氮罐，20為光線輸入口，21為光線輸出口，22為小氣室進(jìn)氣口，23為小氣室出氣口，24為第六反射鏡，25為第七反射鏡，26為電源，27為電路控制板。
[0021]
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，一種六氟化硫氣體組分分析儀，包括大氣室1、電源26和電路控制板27。
[0024]如圖1所示，大氣室I左側(cè)壁上設(shè)有紅外光源2和光路輸出窗口 3，在大氣室I后壁上設(shè)有大氣室進(jìn)氣口 4和大氣室出氣口 5 ;大氣室I外部左側(cè)設(shè)有氦氖光源6、第一反射鏡7和第二反射鏡8,其中，該第一反射鏡7設(shè)置在上述氦氖光源6的入射光束光路上,第二反射鏡8位于第一反射鏡7的反射光束光路上,且光路輸出窗口 3位于該第二反射鏡8的反射光束光路上。
[0025]大氣室I內(nèi)部設(shè)有干涉儀9和位于該干涉儀9后方位置的濕度傳感器18。該干涉儀9包括設(shè)置在上述紅外光源2入射光束光路上和上述第二反射鏡8反射光束光路上的第三反射鏡10、設(shè)置在上述第三反射鏡10反射光束光路上的第四反射鏡11、設(shè)置在上述第四反射鏡11反射光束光路上的分束器12、設(shè)置在上述分束器12右上方位置的紅外全反射鏡13、設(shè)置在上述分束器12透射光束光路上的激光探測器14和第五反射鏡15、位于上述第五反射鏡15反射光束光路上的小氣室16及位于該小氣室16出射光束光路上的紅外探測器17 ；
本實(shí)施例還包括位于大氣室I外部并與該大氣室I相連的液氮罐19，且該液氮罐19還通過管道分別與上述激光探測器14和紅外探測器17相連。
[0026]在上述小氣室16中，其左側(cè)壁和右側(cè)壁上分別設(shè)有光線輸入口 20和光線輸出口21，且該小氣室16頂端設(shè)有小氣室進(jìn)氣口 22和小氣室出氣口 23 ;另外，該小氣室16外部還設(shè)有位于上述第五反射鏡15反射光束光路上的第六反射鏡24和位于該第六反射鏡24反射光束光路上的第七反射鏡25,且上述光線輸入口 20位于該第七反射鏡25的反射光束光路上。
[0027]在本實(shí)施例中，電源26為上述各結(jié)構(gòu)供電，電路控制板27控制紅外光源2、氦氖光源6、小氣室16、液氮罐19和電源26的運(yùn)行，接收并處理上述濕度傳感器18、激光探測器14、紅外探測器17和小氣室16傳輸?shù)男盘枴?br> [0028]另外，在本實(shí)施例中，第一反射鏡7、第二反射鏡8、分束器12和紅外全反射鏡13均以45°角向右上方傾斜設(shè)置，第三反射鏡10、第四反射鏡11、第五反射鏡15、第六反射鏡24和第七反射鏡25均以45°角向左上方傾斜設(shè)置。
[0029]本實(shí)施例提供的六氟化硫氣體組分分析儀結(jié)構(gòu)簡單，其進(jìn)行檢測分析所需氣體量小，不受外界環(huán)境影響，分析精度高，且其適用范圍大。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種六氟化硫氣體組分分析儀，其特征在于，包括大氣室(I )、電源(26)和電路控制板(27)； 所述大氣室(I)左側(cè)壁上設(shè)有紅外光源(2)和光路輸出窗口(3)，且所述大氣室(I)后壁上設(shè)有大氣室進(jìn)氣口(4)和大氣室出氣口(5)； 所述大氣室(I)外部左側(cè)設(shè)有氦氖光源(6)、第一反射鏡(7)和第二反射鏡(8);所述第一反射鏡(7)設(shè)置在所述氦氖光源(6)的入射光束光路上，所述第二反射鏡(8)位于所述第一反射鏡(7)的反射光束光路上，且所述光路輸出窗口(3)位于所述第二反射鏡(8)的反射光束光路上； 所述大氣室(I)內(nèi)部設(shè)有干涉儀(9 )及位于所述干涉儀(9 )后方的傳感器(18 ); 所述干涉儀(9)包括設(shè)置在所述紅外光源(2)入射光束光路上和所述第二反射鏡(8)反射光束光路上的第三反射鏡(10)、設(shè)置在所述第三反射鏡(10)反射光束光路上的第四反射鏡(11)、設(shè)置在所述第四反射鏡(11)反射光束光路上的分束器(12 )、設(shè)置在所述分束器(12)右上方位置的紅外全反射鏡(13)、設(shè)置在所述分束器(12)透射光束光路上的激光探測器(14)和第五反射鏡(15)、位于所述第五反射鏡(15)反射光束光路上的小氣室(16)及位于所述小氣室(16)出射光束光路上的紅外探測器(17)； 所述電源(26)為上述各結(jié)構(gòu)供電；所述電路控制板(27)控制紅外光源(2)、氦氖光源(6)、小氣室(16)和電源(26)的運(yùn)行，接收并處理所述傳感器(18)、激光探測器(14)、紅外探測器(17)和小氣室(16)傳輸?shù)男盘枴?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六氟化硫氣體組分分析儀，其特征在于，所述傳感器(18)為濕度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六氟化硫氣體組分分析儀，其特征在于，還包括位于所述大氣室(I)外部并與所述大氣室(I)相連的液氮罐(19)，所述液氮罐(19)還通過管道分別與激光探測器(14)和紅外探測器(17)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六氟化硫氣體組分分析儀，其特征在于，所述小氣室(16)左側(cè)壁和右側(cè)壁上分別設(shè)有光線輸入口(20)和光線輸出口(21)，且小氣室(16)頂端設(shè)有小氣室進(jìn)氣口(22)和小氣室出氣口(23)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的六氟化硫氣體組分分析儀，其特征在于，所述小氣室(16)外部設(shè)有位于所述第五反射鏡(15)反射光束光路上的第六反射鏡(24)和位于所述第六反射鏡(24)反射光束光路上的第七反射鏡(25)，且所述光線輸入口(20)位于所述第七反射鏡(25)的反射光束光路上。
【文檔編號】G01N21/45GK103712953SQ201410013696
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】張玉鈞, 高閩光, 張立強(qiáng), 蔡毅敏 申請人:南京順泰科技有限公司