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一種氟化氫氣體在線(xiàn)檢測(cè)儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氟化氫氣體在線(xiàn)檢測(cè)儀，包括檢測(cè)系統(tǒng)和中央處理系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括采樣裝置以及與中央處理系統(tǒng)連接的HF氣敏傳感器，所述采樣裝置包括檢測(cè)氣室，所述檢測(cè)氣室具有與GIS高壓氣室連接的進(jìn)氣口和出氣口，所述HF氣敏傳感器固定在所述檢測(cè)氣室上，其測(cè)試端位于檢測(cè)氣室內(nèi)，來(lái)自GIS高壓氣室的氣體進(jìn)入檢測(cè)氣室中，HF氣敏傳感器檢測(cè)氣體中HF氣體濃度，并將檢測(cè)信息傳送至中央處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，獲得HF氣體含量。本實(shí)用新型可實(shí)時(shí)、快速和準(zhǔn)確的檢測(cè)氟化氫氣體的含量，并且不會(huì)損失六氟化硫(SF6)電氣設(shè)備內(nèi)的SF6。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種氟化氫氣體在線(xiàn)檢測(cè)儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種六氟化硫(SF6)電氣設(shè)備中特征氣體組分檢測(cè)裝置，尤其涉及一種氟化氫氣體在線(xiàn)檢測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]自上世紀(jì)70年代以來(lái)，以六氟化硫(SF6)氣體作為絕緣介質(zhì)的電氣設(shè)備已成為電力系統(tǒng)的主要設(shè)備，有效地提高了電力生產(chǎn)運(yùn)行的安全經(jīng)濟(jì)性。GIS (氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備)就是一種以SF6作為絕緣介質(zhì)的組合電氣設(shè)備。
[0003]由于設(shè)計(jì)、工藝、材質(zhì)、安裝或維護(hù)方面的不足，GIS設(shè)備內(nèi)部可能存在絕緣缺陷，給電力安全生產(chǎn)造成很大隱患。如何盡早發(fā)現(xiàn)SF6電氣設(shè)備中潛在的缺陷或故障從而降低安全風(fēng)險(xiǎn)一直是電力從業(yè)人員的重點(diǎn)研究課題之一?，F(xiàn)有研究表明，通過(guò)檢測(cè)S02、SO2F2,HF、CF4等特征氣體組分可對(duì)設(shè)備內(nèi)部缺陷或故障進(jìn)行有效診斷，因?yàn)镾F6電氣設(shè)備在發(fā)熱、融解時(shí)會(huì)產(chǎn)生下述化學(xué)反應(yīng):
[0004]2SF6 + 6H20 — 2S02 + 12HF + O2
[0005]在拉弧、連續(xù)拉弧時(shí)會(huì)產(chǎn)生下述化學(xué)反應(yīng):
[0006]SF6 + Cu — SF4 + CuF2
[0007]SF4 + H2O — SOF2 + 2HF
[0008]SOF2 + H2O — SO2 + 2HF
[0009]在眾多特征氣體中，氟化氫HF氣體往往最早出現(xiàn)，且產(chǎn)生量最大，是一種可供選擇的重要特征氣體。但由于HF氣體非?；顫?，極易被設(shè)備內(nèi)部的吸附劑吸附或與設(shè)備內(nèi)壁等材料發(fā)生反應(yīng)，造成濃度快速降低，給其準(zhǔn)確檢測(cè)帶來(lái)很大難度。因此，提供一種HF氣體在線(xiàn)檢測(cè)裝置和方法，對(duì)HF進(jìn)行實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)，成為目前亟需解決的重要問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]本實(shí)用新型的目的在于提供一種氟化氫氣體在線(xiàn)檢測(cè)儀。該裝置可實(shí)時(shí)、快速和準(zhǔn)確地檢測(cè)氟化氫氣體的含量，并且不會(huì)損失六氟化硫(SF6)電氣設(shè)備內(nèi)的SF6。
[0011]實(shí)用新型本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種氟化氫氣體在線(xiàn)檢測(cè)儀，包括檢測(cè)系統(tǒng)和中央處理系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括采樣裝置以及與中央處理系統(tǒng)連接的HF氣敏傳感器，所述采樣裝置包括檢測(cè)氣室，所述檢測(cè)氣室具有與GIS高壓氣室連接的進(jìn)氣口和出氣口，所述HF氣敏傳感器固定在所述檢測(cè)氣室上，其測(cè)試端位于檢測(cè)氣室內(nèi)，來(lái)自GIS高壓氣室的氣體進(jìn)入檢測(cè)氣室中，HF氣敏傳感器檢測(cè)氣體中HF氣體濃度，并將檢測(cè)信息傳送至中央處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，獲得HF氣體含量。
[0012]所述的采樣裝置還包括活塞以及活塞驅(qū)動(dòng)裝置，所述活塞設(shè)置在檢測(cè)氣室內(nèi)，所述中央處理系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)活塞在檢測(cè)氣室內(nèi)作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便于從電氣設(shè)備氣室中采樣和檢測(cè)后將被測(cè)氣體輸送回氣室。
[0013]所述的采樣裝置還包括與中央處理系統(tǒng)連接且具上/下限壓力報(bào)警的壓力傳感器，所述壓力傳感器固定在檢測(cè)氣室上，監(jiān)控檢測(cè)氣室內(nèi)的壓力變化并將信息傳送給中央處理系統(tǒng)，用于HF含量值計(jì)算，同時(shí)所述中央處理系統(tǒng)根據(jù)情況驅(qū)動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)活塞在檢測(cè)氣室內(nèi)作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行采樣及將氣體回送至GIS高壓氣室內(nèi)。
[0014]本實(shí)用新型還包括氣路系統(tǒng)，所述氣路系統(tǒng)包括氣體輸入管路、進(jìn)氣截止閥、減壓閥、電池閥、氣體輸出管路、單向閥和出氣截止閥，所述氣體輸入管路與檢測(cè)氣室的進(jìn)氣口連接，所述進(jìn)氣截止閥、減壓閥和電磁閥沿氣體流動(dòng)方向設(shè)置在氣體輸入管路上，避免GIS高壓氣室的氣體進(jìn)入檢測(cè)氣室，所述中央處理系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器傳來(lái)的檢測(cè)信息來(lái)控制電磁閥的啟閉進(jìn)行采樣，所述氣體輸出管路的一端與檢測(cè)氣室的出氣口連接，所述單向閥和出氣截止閥沿氣體流動(dòng)方向設(shè)置在氣體輸出管路上，用于防止GIS高壓氣室的氣體反向進(jìn)入檢測(cè)氣室。
[0015]本實(shí)用新型所述檢測(cè)氣室和活塞采用化學(xué)穩(wěn)定性很強(qiáng)的聚四氟乙烯，避免對(duì)HF氣體的吸附或反應(yīng)。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0017](I)本實(shí)用新型提供的檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以連續(xù)在線(xiàn)檢測(cè)GIS的絕緣氣體中HF氣體濃度，在檢測(cè)完畢后將氣體送回GIS高壓氣室內(nèi)，不會(huì)造成氣體損失。
[0018](2)本實(shí)用新型提供的檢測(cè)儀中HF氣敏傳感器是檢測(cè)的核心部件，通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)檢測(cè)得到氟化氫HF氣體含量信息。本實(shí)用新型中應(yīng)用的HF氣敏傳感器靈敏度和精度很高，其中，HF氣體濃度檢測(cè)范圍為0-200 μ?/Ι, HF氣體檢測(cè)精度:0.Ο?μ?/L ;檢出限最低可達(dá) 0.01 μ?/Lο
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是氟化氫HF氣體在線(xiàn)檢測(cè)裝置系統(tǒng)圖，圖中:
[0020]1.GIS高壓氣室，2.進(jìn)氣截止閥，3.減壓閥，4.電磁閥，5.檢測(cè)系統(tǒng)，6.單向閥，
7.出氣截止閥。
[0021]圖2是檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中:
[0022]51.檢測(cè)氣室，52.HF氣敏傳感器，53.活塞，54.壓力傳感器，55.螺桿，56.蝸輪，57.步進(jìn)電機(jī)，58.出氣口，59.進(jìn)氣口。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面列舉一部分具體實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明，有必要在此指出的是以下具體實(shí)施例只用于對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，不代表對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。其他人根據(jù)本實(shí)用新型做出的一些非本質(zhì)的修改和調(diào)整仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0024]實(shí)施例一:檢測(cè)裝置
[0025]如圖1和2所示的氟化氫氣體在線(xiàn)檢測(cè)儀為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，由檢測(cè)系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)構(gòu)成。檢測(cè)系統(tǒng)由采樣裝置、HF氣敏傳感器52和具上/下限壓力報(bào)警的壓力傳感器54構(gòu)成，HF氣敏傳感器52和壓力傳感器54分別與中央處理系統(tǒng)連接。采樣裝置由檢測(cè)氣室51、活塞53以及活塞驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成。檢測(cè)氣室51的端部設(shè)有與GIS高壓氣室I連接的進(jìn)氣口 59和出氣口 58，活塞53設(shè)置在檢測(cè)氣室51內(nèi)，活塞驅(qū)動(dòng)裝置由步進(jìn)電機(jī)57、蝸輪56和蝸桿55構(gòu)成，蝸桿55的一端連接活塞53。在初始時(shí)活塞53位于檢測(cè)氣室51的端部，讓檢測(cè)氣室51內(nèi)在采樣前處于排空狀態(tài)。HF氣敏傳感器52和壓力傳感器54固定在檢測(cè)氣室54上。HF氣敏傳感器52的測(cè)試端位于檢測(cè)氣室51內(nèi)，來(lái)自GIS高壓氣室I的氣體進(jìn)入檢測(cè)氣室51中，HF氣敏傳感器52檢測(cè)氣體中HF氣體濃度，并將檢測(cè)電信號(hào)傳送至中央處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，獲得HF氣體含量。壓力傳感器54監(jiān)控檢測(cè)氣室51內(nèi)的壓力并根據(jù)檢測(cè)氣室51內(nèi)氣壓變化，并將檢測(cè)信號(hào)反饋給中央處理系統(tǒng)，由中央處理系統(tǒng)根據(jù)情況驅(qū)動(dòng)活塞裝置帶動(dòng)活塞53在檢測(cè)氣室51內(nèi)做直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行采樣及將氣體回送至GIS高壓氣室I內(nèi)，同時(shí)壓力傳感器54將測(cè)得的壓力信息傳送至中央處理系統(tǒng)，用于HF含量值計(jì)算。
[0026]氣路系統(tǒng)由氣體輸入管路、進(jìn)氣截止閥2、減壓閥3、電磁閥4、氣體輸出管路、單向閥6和出氣截止閥7構(gòu)成，氣體輸入管路一端與檢測(cè)氣室51的進(jìn)氣口 59連接，另一端與GIS高壓氣室I連接。進(jìn)氣截止閥2、減壓閥3和電磁閥4沿氣體流動(dòng)方向設(shè)置在氣體輸入管路上,避免高壓氣室I的氣體進(jìn)入檢測(cè)氣室51。電磁閥4與中央處理系統(tǒng)連接，由中央處理系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器54傳來(lái)的檢測(cè)信號(hào)來(lái)控制電磁閥4的啟閉進(jìn)行采樣。氣體輸出管路的一端與檢測(cè)氣室51的出氣口 58連接，另一端與GIS高壓氣室I連接。單向閥6和出氣截止閥7沿氣體流動(dòng)方向設(shè)置在氣體輸出管路上，用于防止高壓氣室I的氣體反向進(jìn)入檢測(cè)氣室51。
[0027]檢測(cè)氣室51和活塞53采用化學(xué)穩(wěn)定性很強(qiáng)的聚四氟乙烯，避免對(duì)HF氣體的吸附或反應(yīng)。
[0028]本實(shí)用新型的HF濃度檢測(cè)范圍為0-200μ?ν1 ；HF檢測(cè)精度為0.01PL/L。
[0029]本實(shí)用新型可用其他的不違背本實(shí)用新型的精神或主要特征的具體形式來(lái)概述。本實(shí)用新型的上述實(shí)施例和試驗(yàn)例都只能認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的說(shuō)明而不是限制，因此凡是依據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)技術(shù)對(duì) 以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氟化氫氣體在線(xiàn)檢測(cè)儀，其特征在于，包括檢測(cè)系統(tǒng)和中央處理系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括采樣裝置以及與中央處理系統(tǒng)連接的HF氣敏傳感器，所述采樣裝置包括檢測(cè)氣室，所述檢測(cè)氣室具有與GIS高壓氣室連接的進(jìn)氣口和出氣口，所述HF氣敏傳感器固定在所述檢測(cè)氣室上，其測(cè)試端位于檢測(cè)氣室內(nèi)，來(lái)自GIS高壓氣室的氣體進(jìn)入檢測(cè)氣室中，HF氣敏傳感器檢測(cè)氣體中HF氣體濃度，并將檢測(cè)信息傳送至中央處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，獲得HF氣體含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述氟化氫氣體在線(xiàn)檢測(cè)儀，其特征在于，所述的采樣裝置還包括活塞以及活塞驅(qū)動(dòng)裝置，所述活塞設(shè)置在檢測(cè)氣室內(nèi)，所述中央處理系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)活塞在檢測(cè)氣室內(nèi)做直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便于從電氣設(shè)備氣室中采樣和檢測(cè)后將被測(cè)氣體輸送回氣室。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述氟化氫氣體在線(xiàn)檢測(cè)儀，其特征在于，所述的采樣裝置還包括與中央處理系統(tǒng)連接且具上/下限壓力報(bào)警的壓力傳感器，所述壓力傳感器固定在檢測(cè)氣室上，監(jiān)控檢測(cè)氣室內(nèi)的壓力變化并將信息傳送給中央處理系統(tǒng)，用于HF含量值計(jì)算，同時(shí)所述中央處理系統(tǒng)根據(jù)情況驅(qū)動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)活塞在檢測(cè)氣室內(nèi)作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行采樣及將氣體回送至GIS高壓氣室內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述氟化氫氣體在線(xiàn)檢測(cè)儀，其特征在于，還包括氣路系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述氟化氫氣體在線(xiàn)檢測(cè)儀，其特征在于，所述氣路系統(tǒng)包括氣體輸入管路、進(jìn)氣截止閥、減壓閥、電池閥、氣體輸出管路、單向閥和出氣截止閥，所述氣體輸入管路與檢測(cè)氣室的進(jìn)氣口連接，所述進(jìn)氣截止閥、減壓閥和電磁閥沿氣體流動(dòng)方向設(shè)置在氣體輸入管路上，所述中央處理系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器傳來(lái)的檢測(cè)信息來(lái)控制電磁閥的啟閉進(jìn)行采樣，所述氣體輸出管路的一端與檢測(cè)氣室的出氣口連接，所述單向閥和出氣截止閥沿氣體流動(dòng)方向設(shè)置在氣體輸出管路上，用于防止氣室的氣體反向進(jìn)入檢測(cè)氣室。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述氟化氫氣體在線(xiàn)檢測(cè)儀，其特征在于，所述檢測(cè)氣室和活塞采用化學(xué)穩(wěn)定性很強(qiáng)的聚四氟乙烯。
【文檔編號(hào)】G01N27/26GK203405439SQ201320382270
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】唐念, 李麗, 周永言, 王宇 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 上海麗和自動(dòng)化儀表設(shè)備有限公司