CN114965616A - 一种sf6分解气体检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SF6分解气体检测方法，利用可溯源设备对SF6分解气体的典型样本的成分进行紫外光谱分析扫描，获取SF6的分解气体的成分、浓度数据，并优化选择各种气体的紫外吸收波，对SF6分解气体的典型成分CO进行红外光谱分析，根据测量模型，制作测量样机，然后对各种气体的相互干扰进行测定，测定的数据作为修正算法的基础，测量样机在经过算法修正处理后，对不同的样品气体进行测试，测试结果与可溯源设备测试结果进行比对，确认光学法测量的精度、稳定性和重复性，本发明涉及气体检测技术领域。该一种SF6分解气体检测方法，解决电化学法存在抗干扰能力差、零点漂移、传感器寿命短、气相色谱不便携带，检测时长较长等问题。
Description
技术领域
本发明涉及气体检测技术领域，具体为一种SF6分解气体检测方法。
背景技术
六氟化硫是合成的人造惰性气体，无色无臭，微溶于水，化学性质稳定，六氟化硫具有良好的电器绝缘性能及优异的灭弧性能，被广泛用于电子、电气设备的气体绝缘，化学性质稳定。微溶于水、醇及醚，可溶于氢氧化钾。不与氢氧化钠、液氨、盐酸及水起化学的反应，300℃以下干燥环境中与铜、银、铁、铝不反应，500℃以下对石英不起作用，250℃时与金属钠反应，-64℃时在液氨中反应，与硫化氢混合加热则分解，200℃时，在特定的金属如钢及硅钢存在下，能促使其缓慢分解。
SF6作为超高压绝缘介质材料而广泛使用，在电力生产的多个环节均需要对SF6分解气体进行可靠的测量，目前SF6分解气体检测以电化学气体传感器及气相色谱法为主，但电化学法存在抗干扰能力差、零点漂移、传感器寿命短、气相色谱存在不便携带，检测时长较长等问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种SF6分解气体检测方法，解决了目前SF6分解气体检测以电化学气体传感器及气相色谱法为主。电化学法存在抗干扰能力差、零点漂移、传感器寿命短、气相色谱存在不便携带，检测时长较长等问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种SF6分解气体检测方法，具体包括以下步骤：
S1、SF6气体样本采集，首先在不同使用场合进行过多次采样和多组采样，获取SF6分解气体的典型样本，实现SF6的分解气体的全面和准确性；
S2、SF6气体分解检测，将带有SF6气体的取样器放在可溯源设备内腔中，并对SF6分解气体的典型样本的成分进行紫外光谱分析扫描，获取SF6的分解气体的成分、浓度数据，并优化选择各种气体的紫外吸收波，对SF6分解气体的典型成分CO进行红外光谱分析，优化选择合适的微流红外探测器结构减小背景气体SF6对CO测量的干扰；
S3、样本对照，对照分解气体的样本组分，一-查证各个组分的敏感红外或者紫外波长，通过对照，选取最有可能用于测量的波长，建立起测量模型，且测量模型中设置有循环系统；
循环系统通过测量模型顶部的罩盖可以对SF6气体检测进行密封，防止气体在检测后会散出，当检测完成后可以通过表面的气泵将SF6气体进行吸取，使气体再次进行到第一检测的取样器中，可以进行第二次检测，通过第二次检测可以提高检测的效率；
S4、制定样机，根据测量模型，制作测量样机，同时根据分解气体样本，购置不同浓度的标准气体，然后对各种气体的相互干扰进行测定，测定的数据作为修正算法的基础；
S5、数据对比，测量样机在经过算法修正处理后，对不同的样品气体进行测试，测试结果与可溯源设备测试结果进行比对，确认光学法测量的精度、稳定性和重复性；
S6、检测结果，检测对光学法测量原理的可行性、适用性进行检测并给出结论，通过测量的SF6分解气体数据，从而完成SF6分解气体的检测。
优选的，所述S2中可溯源设备由色谱和质谱组成。
优选的，所述S4中测量样机在使用时需要确定最佳使用环境、量程和精度范围。
优选的，所述S2中SF6分解气体的成分为SOF2、SO2F2、SO2、SF4、CF4或SOF4任意一种。
优选的，所述S2中紫外光谱为真空紫外光源，主要用于气体紫外波长标准。
优选的，所述可溯源设备的内腔设置有大数据库。
优选的，所述S2中干扰通过修正算法进行反向修正，反向修正算法是对各个气体间的交叉干扰程度进行量化。
优选的，所述S2中测量环境采用隔半气室或恒温室任意一种。
(三)有益效果
本发明提供了一种SF6分解气体检测方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
1、该SF6分解气体检测方法，通过利用可溯源设备对SF6分解气体的典型样本的成分进行紫外光谱分析扫描，获取SF6的分解气体的成分、浓度数据，并优化选择各种气体的紫外吸收波，对SF6分解气体的典型成分CO进行红外光谱分析，优化选择合适的微流红外探测器结构减小背景气体SF6对CO测量的干扰，对照分解气体的样本组分，一-查证各个组分的敏感红外或者紫外波长，通过对照，选取最有可能用于测量的波长，建立起测量模型，根据测量模型，制作测量样机，同时根据分解气体样本，购置不同浓度的标准气体，然后对各种气体的相互干扰进行测定，测定的数据作为修正算法的基础，测量样机在经过算法修正处理后，对不同的样品气体进行测试，测试结果与可溯源设备测试结果进行比对，确认光学法测量的精度、稳定性和重复性，解决了电化学测量方法的测不准、电化学传感器频繁更换，以及也能对实验室色谱测量提供补充，测量快捷、无耗材的等问题。
2、该SF6分解气体检测方法，通过紫外波段利用紫外技术对H2S和SO2进行测量，在红外波段利用微流红外对CO进行测量，从而使被测气体与干扰气体尽量降低的问题。
3、该SF6分解气体检测方法，通过测量模型顶部的罩盖可以对SF6气体检测进行密封，防止气体在检测后会散出，当检测完成后可以通过表面的气泵将SF6气体进行吸取，使气体再次进行到第一检测的取样器中，可以进行第二次检测，通过第二次检测可以提高检测的效率。
附图说明
图1为本发明检测方法流程图。
具体实施方式
对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，实施例1
本发明提供一种技术方案：一种SF6分解气体检测方法，具体包括以下步骤：S1、SF6气体样本采集，首先在不同使用场合进行过多次采样和多组采样，获取SF6分解气体的典型样本，实现SF6的分解气体的全面和准确性；
S2、SF6气体分解检测，将带有SF6气体的取样器放在可溯源设备内腔中，并对SF6分解气体的典型样本的成分进行紫外光谱分析扫描，获取SF6的分解气体的成分、浓度数据，并优化选择各种气体的紫外吸收波，对SF6分解气体的典型成分CO进行红外光谱分析，优化选择合适的微流红外探测器结构减小背景气体SF6对CO测量的干扰；
S3、样本对照，对照分解气体的样本组分，一-查证各个组分的敏感红外或者紫外波长，通过对照，选取最有可能用于测量的波长，建立起测量模型，且测量模型中设置有循环系统；
循环系统通过测量模型顶部的罩盖可以对SF6气体检测进行密封，防止气体在检测后会散出，当检测完成后可以通过表面的气泵将SF6气体进行吸取，使气体再次进行到第一检测的取样器中，可以进行第二次检测，通过第二次检测可以提高检测的效率；
S4、制定样机，根据测量模型，制作测量样机，同时根据分解气体样本，购置不同浓度的标准气体，然后对各种气体的相互干扰进行测定，测定的数据作为修正算法的基础；
S5、数据对比，测量样机在经过算法修正处理后，对不同的样品气体进行测试，测试结果与可溯源设备测试结果进行比对，确认光学法测量的精度、稳定性和重复性；
S6、检测结果，检测对光学法测量原理的可行性、适用性进行检测并给出结论，通过测量的SF6分解气体数据，从而完成SF6分解气体的检测。
进一步的，所述S2中可溯源设备由色谱和质谱组成。
进一步的，所述S4中测量样机在使用时需要确定最佳使用环境、量程和精度范围。
进一步的，所述S2中SF6分解气体的成分为SOF2和SO2F2。
进一步的，所述S2中紫外光谱为真空紫外光源，主要用于气体紫外波长标准。
进一步的，所述可溯源设备的内腔设置有大数据库。
进一步的，所述S2中干扰通过修正算法进行反向修正，反向修正算法是对各个气体间的交叉干扰程度进行量化。
进一步的，所述S2中测量环境采用隔半气室或恒温室任意一种。
实施例2
本发明提供一种技术方案：一种SF6分解气体检测方法，具体包括以下步骤：S1、SF6气体样本采集，首先在不同使用场合进行过多次采样和多组采样，获取SF6分解气体的典型样本，实现SF6的分解气体的全面和准确性；
S2、SF6气体分解检测，将带有SF6气体的取样器放在可溯源设备内腔中，并对SF6分解气体的典型样本的成分进行紫外光谱分析扫描，获取SF6的分解气体的成分、浓度数据，并优化选择各种气体的紫外吸收波，对SF6分解气体的典型成分CO进行红外光谱分析，优化选择合适的微流红外探测器结构减小背景气体SF6对CO测量的干扰；
S3、样本对照，对照分解气体的样本组分，一-查证各个组分的敏感红外或者紫外波长，通过对照，选取最有可能用于测量的波长，建立起测量模型，且测量模型中设置有循环系统；
循环系统通过测量模型顶部的罩盖可以对SF6气体检测进行密封，防止气体在检测后会散出，当检测完成后可以通过表面的气泵将SF6气体进行吸取，使气体再次进行到第一检测的取样器中，可以进行第二次检测，通过第二次检测可以提高检测的效率；
S4、制定样机，根据测量模型，制作测量样机，同时根据分解气体样本，购置不同浓度的标准气体，然后对各种气体的相互干扰进行测定，测定的数据作为修正算法的基础；
S5、数据对比，测量样机在经过算法修正处理后，对不同的样品气体进行测试，测试结果与可溯源设备测试结果进行比对，确认光学法测量的精度、稳定性和重复性；
S6、检测结果，检测对光学法测量原理的可行性、适用性进行检测并给出结论，通过测量的SF6分解气体数据，从而完成SF6分解气体的检测。
进一步的，所述S2中可溯源设备由色谱和质谱组成。
进一步的，所述S4中测量样机在使用时需要确定最佳使用环境、量程和精度范围。
进一步的，所述S2中SF6分解气体的成分为SO2和SF4。
进一步的，所述S2中紫外光谱为真空紫外光源，主要用于气体紫外波长标准。
进一步的，所述可溯源设备的内腔设置有大数据库。
进一步的，所述S2中干扰通过修正算法进行反向修正，反向修正算法是对各个气体间的交叉干扰程度进行量化。
进一步的，所述S2中测量环境采用隔半气室或恒温室任意一种。
实施例3
本发明提供一种技术方案：一种SF6分解气体检测方法，具体包括以下步骤：S1、SF6气体样本采集，首先在不同使用场合进行过多次采样和多组采样，获取SF6分解气体的典型样本，实现SF6的分解气体的全面和准确性；
S2、SF6气体分解检测，将带有SF6气体的取样器放在可溯源设备内腔中，并对SF6分解气体的典型样本的成分进行紫外光谱分析扫描，获取SF6的分解气体的成分、浓度数据，并优化选择各种气体的紫外吸收波，对SF6分解气体的典型成分CO进行红外光谱分析，优化选择合适的微流红外探测器结构减小背景气体SF6对CO测量的干扰；
S3、样本对照，对照分解气体的样本组分，一-查证各个组分的敏感红外或者紫外波长，通过对照，选取最有可能用于测量的波长，建立起测量模型，且测量模型中设置有循环系统；
循环系统通过测量模型顶部的罩盖可以对SF6气体检测进行密封，防止气体在检测后会散出，当检测完成后可以通过表面的气泵将SF6气体进行吸取，使气体再次进行到第一检测的取样器中，可以进行第二次检测，通过第二次检测可以提高检测的效率；
S4、制定样机，根据测量模型，制作测量样机，同时根据分解气体样本，购置不同浓度的标准气体，然后对各种气体的相互干扰进行测定，测定的数据作为修正算法的基础；
S5、数据对比，测量样机在经过算法修正处理后，对不同的样品气体进行测试，测试结果与可溯源设备测试结果进行比对，确认光学法测量的精度、稳定性和重复性；
S6、检测结果，检测对光学法测量原理的可行性、适用性进行检测并给出结论，通过测量的SF6分解气体数据，从而完成SF6分解气体的检测。
进一步的，所述S2中可溯源设备由色谱和质谱组成。
进一步的，所述S4中测量样机在使用时需要确定最佳使用环境、量程和精度范围。
进一步的，所述S2中SF6分解气体的成分为CF4和SOF4。
进一步的，所述S2中紫外光谱为真空紫外光源，主要用于气体紫外波长标准。
进一步的，所述可溯源设备的内腔设置有大数据库。
进一步的，所述S2中干扰通过修正算法进行反向修正，反向修正算法是对各个气体间的交叉干扰程度进行量化。
进一步的，所述S2中测量环境采用隔半气室或恒温室任意一种。
另外，SO2或H2S任意一种等气体有特定的紫外吸收波，但是除此两种成分，SF6分解气体还有多种其他气体，这些气体成分复杂，其中可能有的气体的紫外吸收波与SO2或者H2S的吸收波重合或者接近，造成测量干扰。因此必须对SF6分解气体的各个成分进行整体扫描，找到各个气体的成分及浓度范围。然后对每个气体的敏感波进行查询，在此基础上优化选择合适的工作波用于测量SO2或H2S任意一种，同时把干扰降到最低，其次开发气体干扰的修正算法，通过第1和第2步，选定了最合适的工作波，但是其他组分的干扰应该是不可避免的存在。因此关键的第3步，就是要通过繁复的测试，找到各个背景气体对被测气体的干扰水平并加以量化，然后反修正到算法中并将其写入到试验装置中，对测试装置与溯源性设备同时对不同的样气进行检测，对比实际测量结果。并根据测量结果对算法进行优化，直至找到最优算法，同时，针对典型的样气浓度，设计合适的硬件，特别是气室度、光谱仪特性等等，最终实现最佳测试效果。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种SF6分解气体检测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、SF6气体样本采集，首先在不同使用场合进行过多次采样和多组采样，获取SF6分解气体的典型样本，实现SF6的分解气体的全面和准确性；
S2、SF6气体分解检测，将带有SF6气体的取样器放在可溯源设备内腔中，并对SF6分解气体的典型样本的成分进行紫外光谱分析扫描，获取SF6的分解气体的成分、浓度数据，并优化选择各种气体的紫外吸收波，对SF6分解气体的典型成分CO进行红外光谱分析，优化选择合适的微流红外探测器结构减小背景气体SF6对CO测量的干扰；
S3、样本对照，对照分解气体的样本组分，一-查证各个组分的敏感红外或者紫外波长，通过对照，选取最有可能用于测量的波长，建立起测量模型，且测量模型中设置有循环系统；
循环系统通过测量模型顶部的罩盖可以对SF6气体检测进行密封，防止气体在检测后会散出，当检测完成后可以通过表面的气泵将SF6气体进行吸取，使气体再次进行到第一检测的取样器中，可以进行第二次检测，通过第二次检测可以提高检测的效率；
S4、制定样机，根据测量模型，制作测量样机，同时根据分解气体样本，购置不同浓度的标准气体，然后对各种气体的相互干扰进行测定，测定的数据作为修正算法的基础；
S5、数据对比，测量样机在经过算法修正处理后，对不同的样品气体进行测试，测试结果与可溯源设备测试结果进行比对，确认光学法测量的精度、稳定性和重复性；
S6、检测结果，检测对光学法测量原理的可行性、适用性进行检测并给出结论，通过测量的SF6分解气体数据，从而完成SF6分解气体的检测。
2.根据权利要求1所述的一种SF6分解气体检测方法，其特征在于：所述S2中可溯源设备由色谱和质谱组成。
3.根据权利要求1所述的一种SF6分解气体检测方法，其特征在于：所述S4中测量样机在使用时需要确定最佳使用环境、量程和精度范围。
4.根据权利要求1所述的一种SF6分解气体检测方法，其特征在于：所述S2中SF6分解气体的成分为SOF2、SO2F2、SO2、SF4、CF4或SOF4任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种SF6分解气体检测方法，其特征在于：所述S2中紫外光谱为真空紫外光源，主要用于气体紫外波长标准。
6.根据权利要求2所述的一种SF6分解气体检测方法，其特征在于：所述可溯源设备的内腔设置有大数据库。
7.根据权利要求1所述的一种SF6分解气体检测方法，其特征在于：所述S2中干扰通过修正算法进行反向修正，反向修正算法是对各个气体间的交叉干扰程度进行量化。
8.根据权利要求1所述的一种SF6分解气体检测方法，其特征在于：所述S2中测量环境采用隔半气室或恒温室任意一种。
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