CN107741405B - 便携式sf6红外检漏仪校验气体发生装置及发生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便携式SF6红外检漏仪校验气体发生装置及发生方法，解决了在SF6红外检漏仪的灵敏度校验中SF6气体泄漏量不能准确控制的问题。气筒（4）的活塞杆（5）的外侧端与丝杠螺母（3）固定连接在一起，在气筒的前端分别连接有进气管（6）和出气管（9），进气管（6）的另一端与SF6气瓶（7）连通，电控进气开关阀（8）、进气压力传感器（14）、电控出气开关阀（10）和出气压力传感器（13）分别与校验电控器（15）电连接，在校验电控器（15）上连接有步进电机驱动器（19），步进电机驱动器（19）与步进电机（18）电连接；在出气管的出气口（11）的一侧设置有SF6红外检漏的背景板（12）。本发明精确控制SF6气体的泄漏量，成本低，准确率高。

Description

便携式SF6红外检漏仪校验气体发生装置及发生方法
技术领域
本发明涉及一种SF6红外检漏仪的校验气体发生装置，特别涉及一种便携式SF6红外检漏仪的校验气体发生装置及发生方法。
背景技术
SF6红外检漏仪是对变电站现场SF6气体进行检查的主要仪器，具有及时发现气体泄露故障的特性；SF6红外检漏仪的灵敏度（精度）对于变电站的安全运维有着十分重要的作用。因此，SF6红外检漏仪需要定期进行校验，确保其检测SF6气体的灵敏度达到设计要求。现有的校验方法是：通过红外检漏仪检测平台来完成的，该平台由标准泄漏源（SF6红外成像检漏仪灵敏度评估系统、SF6气体）和秒表组成，以实现对红外成像仪器的检出限和响应时间等参数进行校验。用于校验SF6红外检漏仪平台上的SF6气体的释放装置不能连续准确地释放SF6气体，即泄漏量的准确控制成为校验现场急需要解决的问题，由于泄漏量的不能准确控制，直接影响到了SF6红外检漏仪的校验准确性。
发明内容
本发明提供了一种高精度便携式SF6红外检漏仪校验气体发生装置及发生方法，解决了在SF6红外检漏仪的灵敏度校验中SF6气体泄漏量不能准确控制的技术问题。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
本发明的总体构思是：将校验SF6红外检漏仪平台上的SF6气体的释放通过气筒活塞装置来完成，而气筒活塞的推进通过步进电机和精密丝杠来控制，通过调整气筒活塞装置横截面积以及步进电机相关参数就可以达到调整装置的SF6气体泄漏量的目的，SF6气体泄漏量精度可以达到1ul/s，满足了SF6红外检漏仪的最小检出限的要求，将精确的SF6气体泄漏量与测得的SF6检漏量进行比较，得到被测便携式SF6红外检漏仪的精度。
一种高精度便携式SF6红外检漏仪校验气体发生装置，包括丝杠支架、便携式SF6红外检漏仪的背景板和校验电控器，在丝杠支架上活动设置有高精度丝杠，在高精度丝杠上活动设置有丝杠螺母，丝杠螺母通过联轴器与步进电机连接在一起，在丝杠支架的顶端设置有气筒，气筒的活塞杆的外侧端与丝杠螺母固定连接在一起，在气筒的前端分别连接有进气管和出气管，进气管的另一端与SF6气瓶连通在一起，在进气管上分别设置有电控进气开关阀和进气压力传感器，在出气管上分别设置有电控出气开关阀和出气压力传感器，电控进气开关阀、进气压力传感器、电控出气开关阀和出气压力传感器分别与校验电控器电连接在一起，在校验电控器上连接有步进电机驱动器，步进电机驱动器与步进电机电连接在一起；在出气管的出气口的一侧设置有SF6红外检漏的背景板。
在SF6红外检漏的背景板上分别设置有SF6泄漏量300-2000微升/秒的显示区、SF6泄漏量为50-300微升/秒的显示区和SF6泄漏量为0.1-50微升/秒的显示区。
一种高精度便携式SF6红外检漏仪校验气体发生方法，包括以下步骤：
第一步、在丝杠支架的顶端设置气筒，气筒的活塞杆的外侧端与丝杠螺母固定连接在一起，在气筒的前端分别连接进气管和出气管，进气管的另一端与SF6气瓶连通在一起，在进气管上分别设置电控进气开关阀和进气压力传感器，在出气管上分别设置电控出气开关阀和出气压力传感器，电控进气开关阀、进气压力传感器、电控出气开关阀和出气压力传感器分别与校验电控器电连接在一起，在校验电控器上连接步进电机驱动器，步进电机驱动器与步进电机电连接在一起；在出气管的出气口的一侧设置SF6红外检漏的背景板；
第二步、通过校验电控器，先控制步进电机驱动器，使气筒的活塞杆移动到气筒中的最右端，关闭电控出气开关阀，打开电控进气开关阀，使SF6气瓶的气体进入到气筒的前腔中；
第三步、通过校验电控器，关闭电控进气开关阀，并同时控制电控出气开关阀打开和步进电机驱动器动作，步进电机驱动器通过步进电机动作，从而推动气筒的活塞杆向右移动一定距离，其移动距离由校验电控器中预先设定值来确定，然后关闭电控出气开关阀；
第四步、通过SF6红外检漏仪观察SF6红外检漏校验平台的背景板12上SF6的泄漏情况并录像保存。
本发明可以精确控制SF6气体的泄漏量，成本低，准确率高，大大提高了SF6红外检漏仪检测平台的对SF6红外检漏仪校验的精度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
一种高精度便携式SF6红外检漏仪校验气体发生装置，包括丝杠支架1、便携式SF6红外检漏仪的背景板12和校验电控器15，在丝杠支架1上活动设置有高精度丝杠2，在高精度丝杠2上活动设置有丝杠螺母3，丝杠螺母3通过联轴器17与步进电机18连接在一起，在丝杠支架1的顶端设置有气筒4，气筒4的活塞杆5的外侧端与丝杠螺母3固定连接在一起，在气筒4的前端分别连接有进气管6和出气管9，进气管6的另一端与SF6气瓶7连通在一起，在进气管6上分别设置有电控进气开关阀8和进气压力传感器14，在出气管9上分别设置有电控出气开关阀10和出气压力传感器13，电控进气开关阀8、进气压力传感器14、电控出气开关阀10和出气压力传感器13分别与校验电控器15电连接在一起，在校验电控器15上连接有步进电机驱动器19，步进电机驱动器19与步进电机18电连接在一起；在出气管9的出气口11的一侧设置有SF6红外检漏的背景板12。
在SF6红外检漏的背景板12上分别设置有SF6泄漏量为300-2000微升/秒的显示区、SF6泄漏量为50-300微升/秒的显示区和SF6泄漏量为0.1-50微升/秒的显示区；在丝杠支架1上设置有限位开关20。
一种高精度便携式SF6红外检漏仪校验气体发生方法，包括以下步骤：
第一步、在丝杠支架1的顶端设置气筒4，气筒4的活塞杆的外侧端与丝杠螺母3固定连接在一起，在气筒4的前端分别连接进气管6和出气管9，进气管6的另一端与SF6气瓶连通在一起，在进气管6上分别设置电控进气开关阀8和进气压力传感器14，在出气管9上分别设置电控出气开关阀10和出气压力传感器13，电控进气开关阀8、进气压力传感器14、电控出气开关阀10和出气压力传感器13分别与校验电控器15电连接在一起，在校验电控器15上连接步进电机驱动器19，步进电机驱动器19与步进电机18电连接在一起；在出气管9的出气口11的一侧设置SF6红外检漏的背景板12；
第二步、通过校验电控器15，先控制步进电机驱动器19，使气筒4的活塞杆5移动到气筒4中的最右端，关闭电控出气开关阀10，打开电控进气开关阀8，使SF6气瓶7的气体进入到气筒4的前腔中；
第三步、通过校验电控器15，关闭电控进气开关阀8，并同时控制电控出气开关阀10打开和步进电机驱动器19动作，步进电机驱动器19通过步进电机18动作，从而推动气筒4的活塞杆5向右移动一定距离，其移动距离由校验电控器15中预先设定值来确定，然后关闭电控出气开关阀10；
第四步、通过SF6红外检漏仪观察SF6红外检漏校验平台的背景板12上SF6的泄漏情况并录像保存。
高精度丝杠2为SFK1002滚珠丝杆，其直径为10毫米，轴距为2毫米；步进电机18选择二相步进电机，采用16细分，脉冲频率为200HZ，进气管6和出气管9的截面积均为0.08平方厘米；因此，本装置SF6气体采用平衡方式泄露，即匀速泄露；拧动SF6气瓶7开关阀时，将气瓶压力调整为0.1MPa，SF6气体的泄漏量可表示为
ΔV=s×v=s×L×n；
其中：s为气筒4的活塞的横截面积，L为活塞杆5向右移动距离，n为步进电机18的转速；步进电机18的转速（单位为r/s）为：n=f/200x；f为步进电机脉冲频率，x为细分倍数；因此，SF6气体的泄漏量为：
ΔV=s×L×n=s×L×f/200x；
ΔV=0.08×2×10-1×200÷200÷16=1×10-3ml/s；
可推出：f=200xΔV/(s×l)；
因此，装置可以通过调整步进电机脉冲频率来调整本发明的SF6气体的泄漏量。

Claims (2)

1.一种便携式SF6红外检漏仪校验气体发生方法，包括丝杠支架（1）、便携式SF6红外检漏仪的背景板（12）和校验电控器（15），在丝杠支架（1）上活动设置有高精度丝杠（2），在高精度丝杠（2）上活动设置有丝杠螺母（3），丝杠螺母（3）通过联轴器（17）与步进电机（18）连接在一起，在丝杠支架（1）的顶端设置有气筒（4），气筒（4）的活塞杆（5）的外侧端与丝杠螺母（3）固定连接在一起，在气筒（4）的前端分别连接有进气管（6）和出气管（9），进气管（6）的另一端与SF6气瓶（7）连通在一起，在进气管（6）上分别设置有电控进气开关阀（8）和进气压力传感器（14），在出气管（9）上分别设置有电控出气开关阀（10）和出气压力传感器（13），电控进气开关阀（8）、进气压力传感器（14）、电控出气开关阀（10）和出气压力传感器（13）分别与校验电控器（15）电连接在一起，在校验电控器（15）上连接有步进电机驱动器（19），步进电机驱动器（19）与步进电机（18）电连接在一起；在出气管（9）的出气口（11）的一侧设置有便携式SF6红外检漏仪的背景板（12）；其特征在于包括以下步骤：
第一步、在丝杠支架（1）的顶端设置气筒（4），气筒（4）的活塞杆的外侧端与丝杠螺母（3）固定连接在一起，在气筒（4）的前端分别连接进气管（6）和出气管（9），进气管（6）的另一端与SF6气瓶连通在一起，在进气管（6）上分别设置电控进气开关阀（8）和进气压力传感器（14），在出气管（9）上分别设置电控出气开关阀（10）和出气压力传感器（13），电控进气开关阀（8）、进气压力传感器（14）、电控出气开关阀（10）和出气压力传感器（13）分别与校验电控器（15）电连接在一起，在校验电控器（15）上连接步进电机驱动器（19），步进电机驱动器（19）与步进电机（18）电连接在一起；在出气管（9）的出气口（11）的一侧设置便携式SF6红外检漏仪的背景板（12）；
第二步、通过校验电控器（15），先控制步进电机驱动器（19），使气筒（4）的活塞杆（5）移动到气筒（4）中的最右端，关闭电控出气开关阀（10），打开电控进气开关阀（8），使SF6气瓶（7）的气体进入到气筒（4）的前腔中；
第三步、通过校验电控器（15），关闭电控进气开关阀（8），并同时控制电控出气开关阀（10）打开和步进电机驱动器（19）动作，步进电机驱动器（19）通过步进电机（18）动作，从而推动气筒（4）的活塞杆（5）向右移动一定距离，其移动距离由校验电控器（15）中预先设定值来确定，然后关闭电控出气开关阀（10）；
第四步、通过SF6红外检漏仪观察便携式SF6红外检漏仪的背景板（12）上SF6的泄漏情况并录像保存。
2.根据权利要求1所述的一种便携式SF6红外检漏仪校验气体发生方法，其特征在于，在便携式SF6红外检漏仪的背景板（12）上分别设置有SF6泄漏量为300-2000微升/秒的显示区、SF6泄漏量为50-300微升/秒的显示区和SF6泄漏量为0.1-50微升/秒的显示区。
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