CN106066352A - 一种六氟化硫气体微量水分含量测定装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种六氟化硫气体微量水分含量测定装置及其方法，包括以下步骤：A、以恒定速度吸入一定量的六氟化硫气体；B、在库伦仪电解池中电解吸入的六氟化硫气体；C、采集相关数据，根据卡尔·费休库仑法对六氟化硫气体中水分含量进行测定；其测量简单耗时短且结果准确，装置结构简单、成本低廉，适于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种六氟化硫气体微量水分含量测定装置及其方法。
背景技术
六氟化硫气体中微水含量的多少是监督设备安全运行的一项重要指标，国家电网公司在设备安装规程和设备状态检修试验规程中明确规定六氟化硫绝缘设备中水分含量注意值。
目前用于检测六氟化硫气体中水分含量的主要方法有露点法、阻容法、五氧化二磷电解法。
露点法因颗粒性物质或一些有机物附着在镜面上影响水蒸气结露，使得检测结果偏大；阻容法需定期校验；五氧化二磷电解法在检测过程中仪器需要长期开机，并用大量干燥气体吹扫，以保证整个系统的干燥，检测时间较长，不便于现场测试以及价格昂贵，阻碍了该检测方法广泛应用。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供一种六氟化硫气体微量水分含量测定装置及方法，其测量简单耗时短且结果准确，装置结构简单、成本低廉，适于推广使用。
本发明通过下述技术方案实现：
一种六氟化硫气体微量水分含量测定方法，包括以下步骤：
A、以恒定的速度吸入一定量的六氟化硫气体；
B、在库伦仪电解池中电解吸入的六氟化硫气体；
C、采集相关数据，根据卡尔·费休库仑法对六氟化硫气体中水分含量进行测定。
本方法对恒定流速的六氟化硫气体经精确计量后的一定量进行测定，一定量的六氟化硫气体进入库伦仪电解池，气体中的水分与卡氏试剂中的碘定量反应，并通过电解不断补充被消耗的碘，直到试剂中的水分全部反应完毕为止，根据电解过程中所消耗的电量与气体中的水分含量的关系自动计算出六氟化硫气体中的水分含量。采用本方法，其测量方法简单快捷，耗时短，且测量结果准确。
在步骤C中，计算六氟化硫气体中水分含量的具体方法为：
气体中的水分与电解电量的关系为： =；
即：；
则气体中水分含量为：；
其中，W为气体中的水分，单位为μg；
Q为电解电量，单位为mC；
C为气体中的水分含量，单位为μl/L；
V为标准大气压下，被测气体体积，单位为L。
优选的，在步骤A中，吸人六氟化硫气体的量为0.5L，且在此控制量下为了提高检测数据的准确性和电解的完全性和匀速性，控制其瞬时流量值为400SCCM。
为了提高设备的稳定性，所述步骤B中电解的速率为0.4μg/s。
一种六氟化硫气体微量水分含量测定装置，包括依次连接的进样系统、检测系统和数据处理系统；
所述进样系统包括对进入的六氟化硫气体流量进行控制的流量控制装置；
所述检测系统包括库伦仪电解池、连接在库伦仪电解池内的电解电路和用于对电解参数进行测量的测量电路；
所述数据处理系统包括存储装置、显示装置和利用测量电路的电解参数根据卡尔·费休库仑法得出六氟化硫气体中水分含量的数据处理控制电路。
流量控制装置对进入装置的六氟化硫气体流量和速率进行控制，在库伦仪电解池中，气体中的水分与卡氏试剂中的碘定量反应，并通过电解不断补充被消耗的碘，直到试剂中的水分全部反应完毕为止，测量电路对电解过程中的参数进行测量；数据处理控制电路根据测量的参数根据卡尔·费休库仑法得出六氟化硫气体中水分含量。流量控制装置实现了仪器的瞬时流量精确控制和累积流量准确计量，为准确测量水分含量提供保证。采用该装置，其结构简单，使用过程中不需要调校，通过卡尔·费休库仑法对六氟化硫气体中水分含量进行测定，其数据结果准确，通过电解实现对参数的测量，有效的缩短测量时间。该有该装置，利用电解数据测得六氟化硫气体水分含量，可有效的避免固体颗粒物或有机物干扰影响，有效的提高数据测量的准确性。本装置不仅适宜于实验室也便于现场测试、同时具有抗干扰的性能。采用本装置，其不仅能够实现对气体中水分含量的检测，同时也具有检测液体中水分含量的功能，是集液体、气体水分含量检测为一体多用途检测仪，使用价值强。
所述进样系统还包括连接在流量控制装置与库伦仪电解池之间的三通电磁阀，所述三通电磁阀的控制开关连接在数据处理控制电路上。采用三通电磁阀对进入库伦仪电解池的气体进行控制，三通电磁阀的一端为放气口，装置在刚开启时，其气路不稳定，控制放气口的开合，待气路稳定后，控制放气口的闭合，有效的提高数据测量的准确性。
为了提高库伦仪电解池电解的完全性和数据测量的准确性，所述检测系统还包括设置在库伦仪电解池内的搅拌器。通过搅拌棒的不断搅拌，使气体含量均匀，有效的提高电解的质量和电解的完全性。
为了便于对数据进行提取，所述数据处理控制电路上还设置与外部接口。
为了吸收尾气，避免环境污染，还包括用于对排出的尾气进行收集的尾气收集装置。
本发明与现有技术相比，至少具有如下的优点和有益效果：
1、本发明的装置其包括进样系统、检测系统和数据处理系统，数据水处理系统根据卡尔·费休库仑法对六氟化硫气体中水分含量进行测定，其结构简单、成本低廉，适于推广使用。
2、本发明的方法在库伦仪电解池内对六氟化硫气体进行电解，并利用电解相关数据根据卡尔·费休库仑法对六氟化硫气体中水分含量进行测定，其测量简单耗时短测量结果准确。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明装置的原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种六氟化硫气体微量水分含量测定方法，包括以下步骤：
A、以恒定的速度吸入一定量的六氟化硫气体；
B、在库伦仪电解池中电解吸入的六氟化硫气体；
C、采集相关数据，根据卡尔·费休库仑法对六氟化硫气体中水分含量进行测定。
实施例2
本实施例在上述实施例的基础上做了细化，即在步骤C中，计算六氟化硫气体中水分含量的具体方法为：
气体中的水分与电解电量的关系为：=；
即：；
则气体中水分含量为：；
其中，W为气体中的水分，单位为μg；
Q为电解电量，单位为mC；
C为气体中的水分含量，单位为μl/L；
V为标准大气压下，被测气体体积，单位为L。
根据气体中水分含量的关系式即可知，仅需采集电解电量数据即可求得气体中的水分含量。
在步骤A中，吸人六氟化硫气体的量为0.5L，且控制其瞬时流量值为400SCCM。
所述步骤B中电解的速率为0.4μg/s。
颗粒物会成为水蒸气的凝核，干扰露点法测量；有机物自身凝结或溶解在水中凝结均干扰露点法测量；不明物质对电容的影响，使阻容法测量结果的不确定度增加。本方法采用专属反应测量水分，具有极高的测量准确度。
该有该方法，六氟化硫气体湿度在20μL/L～30μL/L 范围内，连续五次检测结果的最大绝对误差不超过±5μL/L；气体湿度在30μL/L～1200μL/L 范围内，连续五次检测结果的最大相对误差不超过±5％；气体湿度在20μL/L～1200μL/L范围内，检测结果的相对标准偏差小于5.0％。
实施例3
如图1所示的一种六氟化硫气体微量水分含量测定装置，包括依次连接的进样系统、检测系统和数据处理系统；
所述进样系统包括对进入的六氟化硫气体流量进行控制的流量控制装置；
所述检测系统包括库伦仪电解池、连接在库伦仪电解池内的电解电路和用于对电解参数进行测量的测量电路；
所述数据处理系统包括存储装置、显示装置和利用测量电路的电解参数根据卡尔·费休库仑法得出六氟化硫气体中水分含量的数据处理控制电路。
测量电路对电解过程中的参数进行测量，譬如电解电量检测电路。
所述进样系统还包括连接在流量控制装置与库伦仪电解池之间的三通电磁阀，所述三通电磁阀的控制开关连接在数据处理控制电路上。
所述检测系统还包括设置在库伦仪电解池内的搅拌器。
所述数据处理控制电路上还设置与外部接口。
还包括用于对排出的尾气进行收集的尾气收集装置。尾气收集装置包括分子筛、三氧化二铝等吸附剂，排出的尾气经分子筛、三氧化二铝等吸附剂净化后用收集袋收集，以保护环境。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种六氟化硫气体微量水分含量测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、以恒定的速度吸入一定量的六氟化硫气体；
B、在库伦仪电解池中电解吸入的六氟化硫气体；
C、采集相关数据，根据卡尔·费休库仑法对六氟化硫气体中水分含量进行测定。
2.根据权利要求1所述的一种六氟化硫气体微量水分含量测定方法，其特征在于：在步骤C中，计算六氟化硫气体中水分含量的具体方法为：
气体中的水分与电解电量的关系为：=；
即：；
则气体中水分含量为：；
其中，W为气体中的水分，单位为μg；
Q为电解电量，单位为mC；
C为气体中的水分含量，单位为μl/L；
V为标准大气压下，被测气体体积，单位为L。
3.根据权利要求1所述的一种六氟化硫气体微量水分含量测定方法，其特征在于：所述步骤A中，吸人六氟化硫气体瞬时流量值为400SCCM且控制进样量为0.5L。
4.根据权利要求1所述的一种六氟化硫气体微量水分含量测定方法，其特征在于：所述步骤B中电解的速率为0.4μg/s。
5.一种六氟化硫气体微量水分含量测定装置，其特征在于：包括依次连接的进样系统、检测系统和数据处理系统；
所述进样系统包括对进入的六氟化硫气体流量进行控制的流量控制装置；
所述检测系统包括库伦仪电解池、连接在库伦仪电解池内的电解电路和用于对电解参数进行测量的测量电路；
所述数据处理系统包括存储装置、显示装置和利用测量电路的电解参数根据卡尔·费休库仑法得出六氟化硫气体中水分含量的数据处理控制电路。
6.根据权利要求5所述的一种六氟化硫气体微量水分含量测定装置，其特征在于：所述进样系统还包括连接在流量控制装置与库伦仪电解池之间的三通电磁阀，所述三通电磁阀的控制开关连接在数据处理控制电路上。
7.根据权利要求5所述的一种六氟化硫气体微量水分含量测定装置，其特征在于：所述检测系统还包括设置在库伦仪电解池内的搅拌器。
8.根据权利要求5所述的一种六氟化硫气体微量水分含量测定装置，其特征在于：所述数据处理控制电路上还设置与外部接口。
9.根据权利要求5所述的一种六氟化硫气体微量水分含量测定装置，其特征在于：还包括用于对排出的尾气进行收集的尾气收集装置。
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