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一種氟化氫氣體在線檢測儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種氟化氫氣體在線檢測儀，包括檢測系統(tǒng)和中央處理系統(tǒng)，所述檢測系統(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氣室，所述檢測氣室具有與GIS高壓氣室連接的進氣口和出氣口，所述HF氣敏傳感器固定在所述檢測氣室上，其測試端位于檢測氣室內(nèi)，來自GIS高壓氣室的氣體進入檢測氣室中，HF氣敏傳感器檢測氣體中HF氣體濃度，并將檢測信息傳送至中央處理系統(tǒng)進行處理，獲得HF氣體含量。本實用新型可實時、快速和準確的檢測氟化氫氣體的含量，并且不會損失六氟化硫(SF6)電氣設(shè)備內(nèi)的SF6。
【專利說明】一種氟化氫氣體在線檢測儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實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裝置，尤其涉及一種氟化氫氣體在線檢測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]自上世紀70年代以來，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)運行的安全經(jīng)濟性。GIS (氣體絕緣開關(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、工藝、材質(zhì)、安裝或維護方面的不足，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險一直是電力從業(yè)人員的重點研究課題之一。現(xiàn)有研究表明，通過檢測S02、SO2F2,HF、CF4等特征氣體組分可對設(shè)備內(nèi)部缺陷或故障進行有效診斷，因為SF6電氣設(shè)備在發(fā)熱、融解時會產(chǎn)生下述化學反應(yīng):
[0004]2SF6 + 6H20 — 2S02 + 12HF + O2
[0005]在拉弧、連續(xù)拉弧時會產(chǎn)生下述化學反應(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氣體非常活潑，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，給其準確檢測帶來很大難度。因此，提供一種HF氣體在線檢測裝置和方法，對HF進行實時、快速、準確地檢測，成為目前亟需解決的重要問題。
實用新型內(nèi)容
[0010]本實用新型的目的在于提供一種氟化氫氣體在線檢測儀。該裝置可實時、快速和準確地檢測氟化氫氣體的含量，并且不會損失六氟化硫(SF6)電氣設(shè)備內(nèi)的SF6。
[0011]實用新型本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種氟化氫氣體在線檢測儀，包括檢測系統(tǒng)和中央處理系統(tǒng)，所述檢測系統(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氣室，所述檢測氣室具有與GIS高壓氣室連接的進氣口和出氣口，所述HF氣敏傳感器固定在所述檢測氣室上，其測試端位于檢測氣室內(nèi)，來自GIS高壓氣室的氣體進入檢測氣室中，HF氣敏傳感器檢測氣體中HF氣體濃度，并將檢測信息傳送至中央處理系統(tǒng)進行處理，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)動裝置，所述活塞設(shè)置在檢測氣室內(nèi)，所述中央處理系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動裝置驅(qū)動活塞在檢測氣室內(nèi)作直線往復運動，便于從電氣設(shè)備氣室中采樣和檢測后將被測氣體輸送回氣室。
[0013]所述的采樣裝置還包括與中央處理系統(tǒng)連接且具上/下限壓力報警的壓力傳感器，所述壓力傳感器固定在檢測氣室上，監(jiān)控檢測氣室內(nèi)的壓力變化并將信息傳送給中央處理系統(tǒng)，用于HF含量值計算，同時所述中央處理系統(tǒng)根據(jù)情況驅(qū)動活塞驅(qū)動裝置帶動活塞在檢測氣室內(nèi)作直線往復運動進行采樣及將氣體回送至GIS高壓氣室內(nèi)。
[0014]本實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氣室的進氣口連接，所述進氣截止閥、減壓閥和電磁閥沿氣體流動方向設(shè)置在氣體輸入管路上，避免GIS高壓氣室的氣體進入檢測氣室，所述中央處理系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器傳來的檢測信息來控制電磁閥的啟閉進行采樣，所述氣體輸出管路的一端與檢測氣室的出氣口連接，所述單向閥和出氣截止閥沿氣體流動方向設(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入檢測氣室。
[0015]本實用新型所述檢測氣室和活塞采用化學穩(wěn)定性很強的聚四氟乙烯，避免對HF氣體的吸附或反應(yīng)。
[0016]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0017](I)本實用新型提供的檢測儀結(jié)構(gòu)簡單，可以連續(xù)在線檢測GIS的絕緣氣體中HF氣體濃度，在檢測完畢后將氣體送回GIS高壓氣室內(nèi)，不會造成氣體損失。
[0018](2)本實用新型提供的檢測儀中HF氣敏傳感器是檢測的核心部件，通過電化學反應(yīng)檢測得到氟化氫HF氣體含量信息。本實用新型中應(yīng)用的HF氣敏傳感器靈敏度和精度很高，其中，HF氣體濃度檢測范圍為0-200 μ?/Ι, HF氣體檢測精度:0.Ο?μ?/L ;檢出限最低可達 0.01 μ?/Lο
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是氟化氫HF氣體在線檢測裝置系統(tǒng)圖，圖中:
[0020]1.GIS高壓氣室，2.進氣截止閥，3.減壓閥，4.電磁閥，5.檢測系統(tǒng)，6.單向閥，
7.出氣截止閥。
[0021]圖2是檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中:
[0022]51.檢測氣室，52.HF氣敏傳感器，53.活塞，54.壓力傳感器，55.螺桿，56.蝸輪，57.步進電機，58.出氣口，59.進氣口。
【具體實施方式】
[0023]下面列舉一部分具體實例對本實用新型進行說明，有必要在此指出的是以下具體實施例只用于對本實用新型作進一步說明，不代表對本實用新型保護范圍的限制。其他人根據(jù)本實用新型做出的一些非本質(zhì)的修改和調(diào)整仍屬于本實用新型的保護范圍。
[0024]實施例一:檢測裝置
[0025]如圖1和2所示的氟化氫氣體在線檢測儀為本實用新型的一個實施例，由檢測系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)構(gòu)成。檢測系統(tǒng)由采樣裝置、HF氣敏傳感器52和具上/下限壓力報警的壓力傳感器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。采樣裝置由檢測氣室51、活塞53以及活塞驅(qū)動裝置構(gòu)成。檢測氣室51的端部設(shè)有與GIS高壓氣室I連接的進氣口 59和出氣口 58，活塞53設(shè)置在檢測氣室51內(nèi)，活塞驅(qū)動裝置由步進電機57、蝸輪56和蝸桿55構(gòu)成，蝸桿55的一端連接活塞53。在初始時活塞53位于檢測氣室51的端部，讓檢測氣室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固定在檢測氣室54上。HF氣敏傳感器52的測試端位于檢測氣室51內(nèi)，來自GIS高壓氣室I的氣體進入檢測氣室51中，HF氣敏傳感器52檢測氣體中HF氣體濃度，并將檢測電信號傳送至中央處理系統(tǒng)進行處理，獲得HF氣體含量。壓力傳感器54監(jiān)控檢測氣室51內(nèi)的壓力并根據(jù)檢測氣室51內(nèi)氣壓變化，并將檢測信號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)動活塞裝置帶動活塞53在檢測氣室51內(nèi)做直線往復運動，進行采樣及將氣體回送至GIS高壓氣室I內(nèi)，同時壓力傳感器54將測得的壓力信息傳送至中央處理系統(tǒng)，用于HF含量值計算。
[0026]氣路系統(tǒng)由氣體輸入管路、進氣截止閥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氣室51的進氣口 59連接，另一端與GIS高壓氣室I連接。進氣截止閥2、減壓閥3和電磁閥4沿氣體流動方向設(shè)置在氣體輸入管路上,避免高壓氣室I的氣體進入檢測氣室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傳來的檢測信號來控制電磁閥4的啟閉進行采樣。氣體輸出管路的一端與檢測氣室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的氣體反向進入檢測氣室51。
[0027]檢測氣室51和活塞53采用化學穩(wěn)定性很強的聚四氟乙烯，避免對HF氣體的吸附或反應(yīng)。
[0028]本實用新型的HF濃度檢測范圍為0-200μ?ν1 ；HF檢測精度為0.01PL/L。
[0029]本實用新型可用其他的不違背本實用新型的精神或主要特征的具體形式來概述。本實用新型的上述實施例和試驗例都只能認為是對本實用新型的說明而不是限制，因此凡是依據(jù)本實用新型的實質(zhì)技術(shù)對 以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氟化氫氣體在線檢測儀，其特征在于，包括檢測系統(tǒng)和中央處理系統(tǒng)，所述檢測系統(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氣室，所述檢測氣室具有與GIS高壓氣室連接的進氣口和出氣口，所述HF氣敏傳感器固定在所述檢測氣室上，其測試端位于檢測氣室內(nèi)，來自GIS高壓氣室的氣體進入檢測氣室中，HF氣敏傳感器檢測氣體中HF氣體濃度，并將檢測信息傳送至中央處理系統(tǒng)進行處理，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檢測儀，其特征在于，所述的采樣裝置還包括活塞以及活塞驅(qū)動裝置，所述活塞設(shè)置在檢測氣室內(nèi)，所述中央處理系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動裝置驅(qū)動活塞在檢測氣室內(nèi)做直線往復運動，便于從電氣設(shè)備氣室中采樣和檢測后將被測氣體輸送回氣室。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述氟化氫氣體在線檢測儀，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/下限壓力報警的壓力傳感器，所述壓力傳感器固定在檢測氣室上，監(jiān)控檢測氣室內(nèi)的壓力變化并將信息傳送給中央處理系統(tǒng)，用于HF含量值計算，同時所述中央處理系統(tǒng)根據(jù)情況驅(qū)動活塞驅(qū)動裝置帶動活塞在檢測氣室內(nèi)作直線往復運動進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檢測儀，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檢測儀，其特征在于，所述氣路系統(tǒng)包括氣體輸入管路、進氣截止閥、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氣室的進氣口連接，所述進氣截止閥、減壓閥和電磁閥沿氣體流動方向設(shè)置在氣體輸入管路上，所述中央處理系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器傳來的檢測信息來控制電磁閥的啟閉進行采樣，所述氣體輸出管路的一端與檢測氣室的出氣口連接，所述單向閥和出氣截止閥沿氣體流動方向設(shè)置在氣體輸出管路上，用于防止氣室的氣體反向進入檢測氣室。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述氟化氫氣體在線檢測儀，其特征在于，所述檢測氣室和活塞采用化學穩(wěn)定性很強的聚四氟乙烯。
【文檔編號】G01N27/26GK203405439SQ201320382270
【公開日】2014年1月22日 申請日期: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 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院, 上海麗和自動化儀表設(shè)備有限公司