CN103900983A - 测量sf6分解气体中h2s浓度的方法 - Google Patents
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Abstract
测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,属于光电技术检测领域。本发明是为了解决在SF6分解气体测量时,测得的SF6分解气体中H2S气体浓度的精度低的问题。本发明所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,首先获得大气的光谱和SF6分解气体的光谱,然后依据比尔定律最终获得待测H2S气体浓度,该方法简化了数据处理过程,从而使H2S气体浓度的精度提高了50%。本发明所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,适用于对SF6分解气体中的H2S气体进行浓度测量。
Description
技术领域
本发明属于光电技术检测领域。
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,伴随着城市用地的日益紧张,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℃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,生成H2S、SO2、SF2、SF3、SF4、等多种低氟硫化物。SF6分解组分会加速GIS内绝缘的老化和金属材料表面的腐蚀,加重局部放电程度,严重时还会导致GIS发生突发性绝缘故障。因此对SF6浓度的测量是必须的。
目前国内外均有大量商业化的SF6检测器,归纳起来主要有4种测量方法:高压击穿法、色谱法、离子移动度计和红外光吸收谱法。
高压击穿法主要是根据待测SF6击穿电压的变化来进行定性测量,并不能定量给出SF6气体浓度,而且不能实时在线监测。
色谱法:色谱法被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定。一般由真空系统、进样系统、离子源、检测器和计算机控制等部分组成。优点是测量精度和灵敏度较高。缺点是设备昂贵,且不能实时在线监测。
离子移动度计法:它是通过对设备中SF6气体总体杂质含量的测定,来范莹设备中SF6气体的优劣程度。优点:测量成分多,精度较高。缺点:易受实验环境条件影响,不能实时监测。
红外光吸收谱法:利用SF6气体在红外波长的特征吸收峰来测量其浓度的方法,是目前主要研究的测量SF6气体方法,主要使用设备是傅里叶红外光谱仪。优点为测量精度高、能够实时在线检测,不受环境影响。缺点:需要使用傅里叶红外光谱仪,设备昂贵,且当散射较强时需要对测量结果进行修正。
发明内容
本发明是为了解决在SF6分解气体测量时,测得的SF6分解气体中H2S气体浓度的精度低的问题,现提供测量SF6分解气体中H2S浓度的方法。
测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,该方法是基于下述装置实现的,所述装置包括:氘光源、第一聚光镜、样品池、第二聚光镜和光谱仪;
氘光源发出的光经过第一聚光镜透射至样品池中,样品池将该光透射至第二聚光镜上,第二聚光镜将该光透射至光谱仪的入射狭缝中;
所述光谱仪的入射狭缝位于第二聚光镜的焦点处;
所述样品池用于填充待检测气体;
所述测量SF6分解气体中H2S浓度的方法包括以下步骤:
步骤一:在样品池中充入大气,打开氘光源,通过光谱仪获得大气的光谱I0(λ);
步骤二:在样品池中充入待检测的SF6分解气体,通过光谱仪获得SF6分解气体的光谱I(λ);
步骤三:依据比尔定律,利用步骤一获得的大气的光谱I0(λ)和步骤二获得的SF6分解气体的光谱I(λ),获得充入样品池中的待测H2S气体的浓度N。
上述氘光源为氘灯。
氘光源发出的光经过第一聚光镜后,获得的输出光为平行光。
上述第一聚光镜和第二聚光镜均为石英透镜。
光谱仪为maya2kPRO型光谱仪。
样品池为两端密封的圆筒结构。
样品池的内径为30mm,长度为40mm。
步骤三中根据比尔定律获得待测H2S气体浓度N的方法为:对公式
I(λ)=I0(λ)eσN
求解,获得H2S气体浓度N,公式中,σ为待测气体H2S在氘光源下的吸收截面。
本发明所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,首先获得大气的光谱和SF6分解气体的光谱,然后依据比尔定律最终获得待测H2S气体浓度,该方法简化了数据处理过程,从而使H2S气体浓度的精度提高了50%。
本发明所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,适用于对SF6分解气体中的H2S气体进行浓度测量。
附图说明
图1是测量SF6分解气体中H2S浓度的方法的流程图。
图2是测量SF6分解气体中H2S浓度的方法中所利用的装置的结构图。
图3是光谱仪采集H2S气体的吸收光谱图。
具体实施方式
具体实施方式一:参照图1和图2具体说明本实施方式,本实施方式所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,该方法是基于下述装置实现的,所述装置包括:氘光源1、第一聚光镜2、样品池3、第二聚光镜4和光谱仪5;
氘光源1发出的光经过第一聚光镜2透射至样品池3中,样品池3将该光透射至第二聚光镜4上,第二聚光镜4将该光透射至光谱仪5的入射狭缝中;
所述光谱仪5的入射狭缝位于第二聚光镜4的焦点处;
所述样品池3用于填充待检测气体;
所述测量SF6分解气体中H2S浓度的方法包括以下步骤:
步骤一:在样品池3中充入大气,打开氘光源1,通过光谱仪5获得大气的光谱I0(λ);
步骤二:在样品池3中充入待检测的SF6分解气体,通过光谱仪5获得SF6分解气体的光谱I(λ);
步骤三:依据比尔定律,利用步骤一获得的大气的光谱I0(λ)和步骤二获得的SF6分解气体的光谱I(λ),获得充入样品池3中的待测H2S气体的浓度N。
光谱仪5的入射光狭缝位于第二聚光镜4的焦点位置,这样就能够保证最强光入射至光谱仪5。
氘光源1发出的激光经过第一聚光镜2变成平行光,该平行光入射至充有待检测的SF6分解气体的样品池3,入射至样品池中的平行光穿过样品池中的气体后,透射至第二聚光镜4,第二聚光镜4将该平行光聚焦到光谱仪5的入射狭缝,光谱仪5采集入射光,从而获得该入射光的光谱数据,如图3所示。
具体实施方式二:本实施方式是对具体实施方式一所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法作进一步说明,本实施方式中,所述氘光源1为氘灯。
具体实施方式三:本实施方式是对具体实施方式一所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法作进一步说明,本实施方式中,氘光源1发出的光经过第一聚光镜2后,获得的输出光为平行光。
由于氘光源1发出的激光经过第一聚光镜2后,获得的输出光为平行光,因此,第一聚光镜2和样品池3之间的距离能够适当调节,而对检测结果无影响。
具体实施方式四:本实施方式是对具体实施方式一所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法作进一步说明,本实施方式中,所述第一聚光镜2和第二聚光镜4均为石英透镜。
具体实施方式五:本实施方式是对具体实施方式一所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法作进一步说明,本实施方式中,光谱仪5为maya2kPRO型光谱仪。
具体实施方式六:本实施方式是对具体实施方式一、二、三、四或五所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法作进一步说明,本实施方式中,样品池3为两端密封的圆筒结构。
所述样品池3两端采用透光材料实现密封。
具体实施方式七:本实施方式是对具体实施方式一所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法作进一步说明,本实施方式中,样品池3的内径为30mm,长度为40mm。
具体实施方式八:本实施方式是对具体实施方式一所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法作进一步说明,本实施方式中,步骤三中根据比尔定律获得待测H2S气体浓度N的方法为:对公式
I(λ)=I0(λ)eσN
求解,获得H2S气体浓度N,公式中,σ为待测气体H2S在氘光源下的吸收截面。
Claims (8)
1.测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,其特征在于,该方法是基于下述装置实现的,所述装置包括:氘光源(1)、第一聚光镜(2)、样品池(3)、第二聚光镜(4)和光谱仪(5);
氘光源(1)发出的光经过第一聚光镜(2)透射至样品池(3)中,样品池(3)将该光透射至第二聚光镜(4)上,第二聚光镜(4)将该光透射至光谱仪(5)的入射狭缝中;
所述光谱仪(5)的入射狭缝位于第二聚光镜(4)的焦点处;
所述样品池(3)用于填充待检测气体;
所述测量SF6分解气体中H2S浓度的方法包括以下步骤:
步骤一:在样品池(3)中充入大气,打开氘光源(1),通过光谱仪(5)获得大气的光谱I0(λ);
步骤二:在样品池(3)中充入待检测的SF6分解气体,通过光谱仪(5)获得SF6分解气体的光谱I(λ);
步骤三:依据比尔定律,利用步骤一获得的大气的光谱I0(λ)和步骤二获得的SF6分解气体的光谱I(λ),获得充入样品池(3)中的待测H2S气体的浓度N。
2.根据权利要求1所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,其特征在于,所述氘光源(1)为氘灯。
3.根据权利要求1所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,其特征在于,氘光源(1)发出的光经过第一聚光镜(2)后,获得的输出光为平行光。
4.根据权利要求1所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,其特征在于,所述第一聚光镜(2)和第二聚光镜(4)均为石英透镜。
5.根据权利要求1所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,其特征在于,光谱仪(5)为maya2kPRO型光谱仪。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,其特征在于,样品池(3)为两端密封的圆筒结构。
7.根据权利要求6所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,其特征在于,样品池(3)的内径为30mm,长度为40mm。
8.根据权利要求1所述的测量SF6分解气体中H2S浓度的方法,其特征在于,步骤三中根据比尔定律获得待测H2S气体浓度N的方法为:对公式
I(λ)=I0(λ)eσN
求解,获得H2S气体浓度N,公式中,σ为待测气体H2S在氘光源下的吸收截面。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
CN107703077A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-16 | 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 | 用于测量六氟化硫分解气体中二氧化碳浓度的装置及其测量方法 |
CN107843576A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-27 | 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 | 用于测量六氟化硫分解气体中二氧化硫浓度的装置及其测量方法 |
CN114460025A (zh) * | 2021-12-25 | 2022-05-10 | 深圳供电局有限公司 | 基于紫外光谱检测隔离刀闸内部sf6气体分解产物浓度可靠性的验证方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101526472A (zh) * | 2009-04-29 | 2009-09-09 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 智能紫外气体分析仪 |
CN201307092Y (zh) * | 2008-12-10 | 2009-09-09 | 杨秀芹 | 一种紫外吸收法便携式烟道气、汽车尾气测量仪 |
JP2010271048A (ja) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Horiba Ltd | ガス分析計 |
EP2525210A1 (de) * | 2011-05-16 | 2012-11-21 | Sick Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer Konzentration einer Messkomponente in einem Gas |
CN202903674U (zh) * | 2012-10-11 | 2013-04-24 | 广西电网公司电力科学研究院 | 基于紫外光谱的sf6电气设备内so2组分的在线监测系统 |
-
2014
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201307092Y (zh) * | 2008-12-10 | 2009-09-09 | 杨秀芹 | 一种紫外吸收法便携式烟道气、汽车尾气测量仪 |
CN101526472A (zh) * | 2009-04-29 | 2009-09-09 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 智能紫外气体分析仪 |
JP2010271048A (ja) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Horiba Ltd | ガス分析計 |
EP2525210A1 (de) * | 2011-05-16 | 2012-11-21 | Sick Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer Konzentration einer Messkomponente in einem Gas |
CN202903674U (zh) * | 2012-10-11 | 2013-04-24 | 广西电网公司电力科学研究院 | 基于紫外光谱的sf6电气设备内so2组分的在线监测系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王田玉等: "气体浓度在线检测系统的设计", 《红外与激光工程》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
CN107703077A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-16 | 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 | 用于测量六氟化硫分解气体中二氧化碳浓度的装置及其测量方法 |
CN107843576A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-27 | 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 | 用于测量六氟化硫分解气体中二氧化硫浓度的装置及其测量方法 |
CN114460025A (zh) * | 2021-12-25 | 2022-05-10 | 深圳供电局有限公司 | 基于紫外光谱检测隔离刀闸内部sf6气体分解产物浓度可靠性的验证方法 |
CN114460025B (zh) * | 2021-12-25 | 2024-01-19 | 深圳供电局有限公司 | 基于紫外光谱检测隔离刀闸内部sf6气体分解产物浓度可靠性的验证方法 |
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