CN102866115A - 一种采用中红外光源检测sf6气体及其分解物的装置及检测方法 - Google Patents
一种采用中红外光源检测sf6气体及其分解物的装置及检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102866115A CN102866115A CN2012103797721A CN201210379772A CN102866115A CN 102866115 A CN102866115 A CN 102866115A CN 2012103797721 A CN2012103797721 A CN 2012103797721A CN 201210379772 A CN201210379772 A CN 201210379772A CN 102866115 A CN102866115 A CN 102866115A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- measured
- spectrometer
- wavelength value
- contain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
一种采用中红外光源检测SF6气体及其分解物的装置及检测方法，涉及一种气体的检测装置及检测方法。它解决了判断SF6气体是否发生分解，检测SF6气体及其分解物的成分的问题。该装置包括，激光器、一号聚焦透镜、二号聚焦透镜、光谱仪和计算机；所述激光器用于产生激光束，该激光束经过一号聚焦透镜会聚后入射至待测气体中，经该待测气体投射后的光束入射至二号聚焦透镜上，经过二号聚焦透镜会聚后入射至光谱仪上，光谱仪通过PCI接口与计算机相连。该检测方法为：光谱仪获取待测气体中所有气体的光谱并发送至计算机，计算机根据光谱仪获取的待测气体的波长值再由波长值获知待测气体中的气体类型。本发明适用于对SF6气体及其分解物的检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体的检测装置及检测方法。
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，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°C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。
气体绝缘组合电器(GIS)内可能因生产或长期运行中出现的绝缘缺陷而导致不同程度的局部放电(PD)，局部放电产生的能量使SF6气体发生分解反应，生成SF4、SF3、SF2和S2F10等多种低氟硫化物，低氟硫化物与SF6气体中的微量水分、氧气发生反应生成SOF2、SOF4、SO2F2、SO2、HF、H2S等化合物。其中部分分解产物具有强毒性和腐蚀性，不仅对人身安全构成威胁，还会对绝缘材料造成腐蚀，以致影响绝缘性能。从健康和安全的观点出发，SF6分解物的毒性必须被识别，各种可能条件下组分的生成量必须清楚，以便于在维修和清除故障时操作能够安全进行。SF6分解产物对GIS内部绝缘材料的影响必须仔细的检查，确保绝缘材料未发生老化和劣化。更为重要的是，SF6分解组分的分析为设备内部缺陷的诊断提供了一种方法，可以诊断GIS等设备的内部绝缘状态。因此对SF6及其分解物浓度的测量是必须的。
发明内容
本发明的目的是为了判断SF6气体是否发生分解，检测SF6气体及其分解物的成分及浓度的问题，提供一种采用中红外光源检测SF6气体及其分解物的装置及检测方法。
一种采用中红外光源检测SF6气体及其分解物的装置，它包括，激光器、一号聚焦透镜、二号聚焦透镜、光谱仪和计算机；
所述激光器用于产生激光束，该激光束经一号聚焦透镜会聚后入射至待测气体中，经过待测气体的光束入射至二号聚焦透镜上，二号聚焦透镜将会聚后的光束入射至光谱仪上，光谱仪通过USB接口与计算机相连。
应用一种采用中红外光源检测SF6气体及其分解物的装置，测试SF6气体及其分解物的方法，该方法的实现过程为：
激光器发射激光束经一号聚焦透镜、待测气体和二号聚焦透镜后，入射至光谱仪上，光谱仪获取透过待测气体的光的波长值和光波的强度，并将其发送至计算机，计算机根据光谱仪获取的波长值获知待测气体中气体的类型，计算机根据光谱仪获取的光波强度获得待测气体中气体的浓度。
本发明的优点是：本发明不但能够判断出SF6气体是否分解，还可判断出该SF6气体分解物的成分种类。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种采用中红外光源检测SF6气体及其分解物的装置，它包括，激光器1、一号聚焦透镜2-1、二号聚焦透镜2-2、光谱仪4和计算机5；
所述激光器1用于产生激光束，该激光束经一号聚焦透镜2-1会聚后入射至待测气体3中，经过待测气体3的光束入射至二号聚焦透镜2-2上，二号聚焦透镜2-2将会聚后的光束入射至光谱仪4上，光谱仪4通过USB接口与计算机5相连。
具体实施方式二：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的激光器1的进一步说明，本实施方式所述的激光器1输出激光束的波长为2.5-5.0μm。
具体实施方式三：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的基于一种采用中红外光源检测SF6气体及其分解物装置的检测方法，该方法的实现过程为：
激光器1发射激光束经一号聚焦透镜2-1、待测气体3和二号聚焦透镜2-2后，入射至光谱仪4上，光谱仪4获取透过待测气体3的光的波长值和光波的强度，并将其发送至计算机5，计算机5根据光谱仪4获取的波长值获知待测气体3中气体的类型，计算机5根据光谱仪4获取的光波强度获得待测气体3中气体的浓度。
具体实施方式四：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式是对实施方式三的进一步说明，本实施方式所述的计算机5根据光谱仪4获取的波长值获知待测气体3中气体的类型的方法为：
若存在位于2.60μm～3.98μm内的波长值时，则判定待测气体3中含有H2S；
若存在位于3.36μm～3.39μm内的波长值时，则判定待测气体3中含有SOF2；
若存在位于4.02μm～4.61μm内的波长值时，则判定待测气体3中含有SO2；
若存在位于2.50μm～2.86μm内的波长值时，则判定待测气体3中含有HF；
若波长值为4.26μm时，则判定待测气体3中含有CO2；
若存在位于4.3μm～4.60μm内的波长值时，则判定待测气体3中含有CO；
若波长值为3μm时，则判定待测气体3中含有H2O。
本发明不局限于上述实施方式，还可以是上述各实施方式中所述技术特征的合理组合。
Claims (4)
1.一种采用中红外光源检测SF6气体及其分解物的装置，其特征在于：它包括：激光器(1)、一号聚焦透镜(2-1)、二号聚焦透镜(2-2)、光谱仪(4)和计算机(5)；
所述激光器(1)用于产生激光束，该激光束经一号聚焦透镜(2-1)会聚成平行光后入射至待测气体(3)中，经过待测气体(3)的光束入射至二号聚焦透镜(2-2)上，二号聚焦透镜(2-2)将会聚成平行光后的光束入射至光谱仪(4)上，光谱仪(4)通过USB接口与计算机(5)相连。
2.根据权利要求1所述的一种采用中红外光源检测SF6气体及其分解物的装置，其特征在于：激光器(1)输出激光束的波长为2.5μm-5.0μm。
3.应用权利要求1所述的一种采用中红外光源检测SF6气体及其分解物的装置测试SF6气体及其分解物的方法，其特征在于：该方法的实现过程为：
激光器(1)发射激光束经一号聚焦透镜(2-1)、待测气体(3)和二号聚焦透镜(2-2)后，入射至光谱仪(4)上，光谱仪(4)获取透过待测气体(3)的光的波长值和光波的强度，并将其发送至计算机(5)，计算机(5)根据光谱仪(4)获取的波长值获知待测气体(3)中气体的类型，计算机(5)根据光谱仪(4)获取的光波强度获得待测气体(3)中气体的浓度。
4.根据权利要求3所述的检测SF6气体及其分解物的方法，其特征在于：计算机(5)根据光谱仪(4)获取的波长值获知待测气体(3)中气体的类型的方法为：
若存在位于2.60μm～3.98μm内的波长值时，则判定待测气体(3)中含有H2S；
若存在位于3.36μm～3.39μm内的波长值时，则判定待测气体(3)中含有SOF2；
若存在位于4.02μm～4.61μm内的波长值时，则判定待测气体(3)中含有SO2；
若存在位于2.50μm～2.86μm内的波长值时，则判定待测气体(3)中含有HF；
若波长值为4.26μm时，则判定待测气体(3)中含有CO2；
若存在位于4.3μm～4.60μm内的波长值时，则判定待测气体(3)中含有CO；
若波长值为3μm时，则判定待测气体(3)中含有H2O。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012103797721A CN102866115A (zh) | 2012-10-09 | 2012-10-09 | 一种采用中红外光源检测sf6气体及其分解物的装置及检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012103797721A CN102866115A (zh) | 2012-10-09 | 2012-10-09 | 一种采用中红外光源检测sf6气体及其分解物的装置及检测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102866115A true CN102866115A (zh) | 2013-01-09 |
Family
ID=47445120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012103797721A Pending CN102866115A (zh) | 2012-10-09 | 2012-10-09 | 一种采用中红外光源检测sf6气体及其分解物的装置及检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102866115A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103926201A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-07-16 | 国家电网公司 | 一种测量sf6分解物中so2气体光谱的装置及利用该装置获得so2气体浓度的方法 |
| CN106885785A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-06-23 | 黑龙江工程学院 | 测量六氟化硫分解气体中二氧化硫浓度的装置及方法 |
| CN107044966A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-08-15 | 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 | 测量六氟化硫分解气体中二氧化碳浓度的装置及基于该装置的二氧化碳浓度测量方法 |
| CN107064036A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-08-18 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种环网柜气体在线检测系统及方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101387568A (zh) * | 2007-09-11 | 2009-03-18 | 上海电缆研究所 | 六氟化硫泄漏点的定位方法及其定位系统 |
| CN201434754Y (zh) * | 2009-06-25 | 2010-03-31 | 上海科大鲁能集成科技有限公司 | Sf6气体泄漏激光智能检测仪 |
-
2012
- 2012-10-09 CN CN2012103797721A patent/CN102866115A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101387568A (zh) * | 2007-09-11 | 2009-03-18 | 上海电缆研究所 | 六氟化硫泄漏点的定位方法及其定位系统 |
| CN201434754Y (zh) * | 2009-06-25 | 2010-03-31 | 上海科大鲁能集成科技有限公司 | Sf6气体泄漏激光智能检测仪 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 张晓星，任江波，唐炬等: "SF6 分解产物的红外光谱特性与放电趋势", 《高电压技术》, vol. 34, no. 12, 31 December 2009 (2009-12-31) * |
| 张晓星,姚尧,唐炬等: "SF6放电分解气体组分分析的现状和发展", 《高电压技术》, vol. 34, no. 4, 30 April 2008 (2008-04-30) * |
| 谭韦君: "高压输变电设备中SF6气体成分检测系统的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》, 15 December 2011 (2011-12-15) * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103926201A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-07-16 | 国家电网公司 | 一种测量sf6分解物中so2气体光谱的装置及利用该装置获得so2气体浓度的方法 |
| CN107064036A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-08-18 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种环网柜气体在线检测系统及方法 |
| CN106885785A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-06-23 | 黑龙江工程学院 | 测量六氟化硫分解气体中二氧化硫浓度的装置及方法 |
| CN107044966A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-08-15 | 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 | 测量六氟化硫分解气体中二氧化碳浓度的装置及基于该装置的二氧化碳浓度测量方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105675587B (zh) | 基于激光诱导击穿光谱的电力设备在线监测方法及装置 | |
| CN102866115A (zh) | 一种采用中红外光源检测sf6气体及其分解物的装置及检测方法 | |
| CN201853104U (zh) | 气体绝缘组合电器监测系统 | |
| Kurte et al. | Application of infrared spectroscopy to monitoring gas insulated high-voltage equipment: electrode material-dependent SF 6 decomposition | |
| CN103076301B (zh) | 一种基于红外的sf6气体分解物检测装置 | |
| CN103926201A (zh) | 一种测量sf6分解物中so2气体光谱的装置及利用该装置获得so2气体浓度的方法 | |
| WO2014057409A3 (en) | Non-thermal plasma jet device as source of spatial ionization for ambient mass spectrometry and method of application | |
| CN103868853B (zh) | 用于六氟化硫气体分解过程实时监测的径向共振光声池 | |
| CN110426371A (zh) | 一种检测sf6电气设备中的hf气体的系统 | |
| CN110927267A (zh) | 基于分解组分分析法的气体绝缘组合电器故障诊断方法 | |
| US9188575B2 (en) | Holographic detection device and method for content of gas in GIS switch | |
| CN103900987A (zh) | 测量sf6分解气体中so2气体浓度的方法 | |
| CN103900983A (zh) | 测量sf6分解气体中h2s浓度的方法 | |
| CN103940771A (zh) | 利用光谱吸收法测量sf6分解物cf4气体浓度的方法 | |
| Wang et al. | Comprehensive evaluation of mine cable fire hazards based on entropy weight-grey correlation method | |
| CN103900984A (zh) | 测量sf6分解气体中sof2浓度的方法 | |
| CN206161530U (zh) | 六氟化硫分解物拉曼光谱在线监测分析仪 | |
| CN203083923U (zh) | 一种sf6气体分解物检测装置 | |
| CN110389107A (zh) | 一种高压开关设备中四氟化碳的在线检测装置 | |
| CN102226759A (zh) | 一种基于扫描法的微水检测系统 | |
| CN210863937U (zh) | 一种sf6分解组分检测装置和gis专家诊断系统 | |
| CN113340840A (zh) | 一种c4f7n混合气体红外光谱多功能检测装置 | |
| CN203786028U (zh) | 利用光谱吸收法测量sf6分解物cf4气体浓度的装置 | |
| CN203838055U (zh) | 用于实时监测sf6分解气体中h2s光谱的装置 | |
| CN112461772A (zh) | 一种c5f10o混合气体浓度光学检测的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130109 |