CN201397296Y - 一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置 - Google Patents

一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置 Download PDF

Info

Publication number
CN201397296Y
CN201397296Y CN2009201380498U CN200920138049U CN201397296Y CN 201397296 Y CN201397296 Y CN 201397296Y CN 2009201380498 U CN2009201380498 U CN 2009201380498U CN 200920138049 U CN200920138049 U CN 200920138049U CN 201397296 Y CN201397296 Y CN 201397296Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas concentration
optical total
laser
light intensity
intensity detector
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2009201380498U
Other languages
English (en)
Inventor
苏伟达
蔡声镇
吴允平
卢宇
吴进营
李汪彪
关健
陈锦凯
吴燕
林霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Normal University
Original Assignee
Fujian Normal University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Normal University filed Critical Fujian Normal University
Priority to CN2009201380498U priority Critical patent/CN201397296Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201397296Y publication Critical patent/CN201397296Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置。装置由CO2激光器、原始功率测量光强探测器、空气输送泵、SF6气体浓度测量光强探测器、气体分析室、光学全反射镜片器B、光学半波镜片器、光学全反射镜片器A构成，光束通过光学全反射镜片器B、光学半波镜片器、光学全反射镜片器A将器件相连。测量时，激光光束，经过光学全反射镜片器B全反射后，进入光学半波镜片器，半波镜片器将激光器射出的光束分为两束，一束到达原始功率测量光强探测器，作为激光器发射的原始功率测量，另一束到达SF6气体浓度测量光强探测器，作为SF6气体浓度测量。采用本实用新型装置，结构简单，消除了激光器输出的光谱功率变化对测量精度的影响。

Description

一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置
技术领域
本实用新型涉及一种电力及环保领域气体含量测量方法，具体说是涉及一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置。
背景技术
SF6气体化学性质稳定，是一种高电气强度的气体绝缘介质，具有很好的灭弧和绝缘性能，故被广泛地应用在高压变电站的电力设备中，如SF6高压断路器、SF6封闭组合电器(GIS)等。当GIS设备内的SF6气体发生泄漏，将使SF6气体的浓度和压力降低，导致其灭弧和绝缘能力降低，设备的安全运行得不到保证，严重时将产生重大供电事故。此外，SF6气体无色、无味，人的感官无法识别，而且其比重比空气大，一旦泄漏将排斥空气并沉积在室内地表上方，对进入开关室工作人员的人身安全造成很大威胁。我国《电业安全工作规程》特别规定，在相关场所必须安装O2和SF6检测报警装置。
目前用于SF6气体泄露检测的方法主要有：(1)负电晕放电探测法；(2)紫外线电离法；(3)声波检测法；(4)红外成像检测法；(5)光谱吸收检测法。其中光谱吸收检测法测量范围宽、精度高、稳定性好、灵敏度高、成本较红外成像检测法低，适合于大范围的在线实时检测。实用新型专利(ZL200620034423.6)发明了六氟化硫智能环境监控系统及其六氟化硫气体激光探测器，提出了一种SF6气体激光探测器，包括激光管、采样室、采样通道、光电传感器；专利(申请号：200410103239.8)公开了一种六氟化硫(SF6)气体检测方法，通过红外光源照射样品池，在被测处的另一边设有光电探测器，通过光电探测器给出红外光谱强度的变化量，即可获得被测处SF6的含量状况。总体来看，上述发明均采用了一个激光(红外)光源，一个探测器，利用SF6气体对特定光谱的吸收特性服从朗伯-比尔(Lambert-Beer)，以获取其含量。但由于普通激光器输出的光谱功率稳定性差，难以进一步提高设备的测量精度及稳定性。专利(申请号：200610040630.7)公开了一种基于激光光谱法的高灵敏SF6大范围监测仪，安装有一个电机驱动的斩波器，斩波器为一表面镀有金属膜的转盘，转盘上有缺口，激光光束经转盘上金属膜反射到达其中一个光强探测器，激光光束经转盘上缺口到达另一个光强探测器。虽然采用了两个光强探测器以提高测量精度，但监测仪的构造较复杂。因此，针对结构简单、测量精度高的SF6气体浓度测量方法为主的研发，实现开关室环境的实时监测，对于保障SF6设备的安全运行乃至电网的正常运转具有十分重要意义。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置，不需要复杂的结构，能进一步提高光谱吸收法的测量精度，克服了现有光谱吸收检测法存在的不足。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案和措施是：
装置由CO2激光器、原始功率测量光强探测器、空气输送泵、SF6气体浓度测量光强探测器、气体分析室、光学全反射镜片器B、光学半波镜片器、光学全反射镜片器A构成，CO2激光器发出的激光光束通过光学全反射镜片器B、光学半波镜片器、光学全反射镜片器A将器件相连。测量时，CO2激光器发出的激光光束，经过光学全反射镜片器B全反射后，进入光学半波镜片器，半波镜片器将激光器射出的光束分为两束，一束到达原始功率测量光强探测器，作为激光器发射的原始功率测量，另一束到达SF6气体浓度测量光强探测器，作为SF6气体浓度测量。
所述的光学全反射镜片器B内有光学全反射镜片B，与CO2激光器发出的入射激光光束呈45°设置；
所述的光学全反射镜片器A内设有光学全反射镜片A，与入射激光光束呈45°设置；
所述的光学半波镜片器内有半波镜片，与入射激光光束呈45°设置。
所述的测量时，CO2激光器发出的激光光束，经过光学全反射镜片B全反射后，进入光学半波镜片器，设置于其中的半波镜片，将激光器射出的光束分为两束。一束到达第一个原始功率测量光强探测器，作为激光器发射的原始功率测量，另一束到达SF6气体浓度测量光强探测器，作为SF6气体浓度测量。通过空气输送泵让开关室内抽样的空气流过气体分析室，若空气中无SF6气体或由于激光器输出的光谱功率不稳定，第一个探测器输出的信号减去第二个光强探测器输出的信号为零；若空气中有SF6气体，第一个探测器输出的信号减去第二个光强探测器输出的信号不为零，从而实现SF6气体的高精度测量，消除了激光器输出的光谱功率变化的影响。
本实用新型的有益效果是：采用了光学半波镜片将激光器射出的光束分为两束，不需要复杂的结构；采用双光强探测器构差分信号输出，消除了激光器输出的光谱功率变化对测量精度的影响。具有结构简单，测量精度高，工作稳定可靠。
附图说明
图1是本实用新型所述的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1，详细叙述本实用新型的具体结构和实施例。
图1中，1是CO2激光器，其波长为10.6um，功率为5W；2是原始功率测量光强探测器，主要是探测不含SF6气体的空气指标以及CO2激光器1输出的光谱功率实时值；3是空气输送泵，能够将开关室内抽样的空气送入气体分析室；4是SF6气体浓度测量光强探测器；5是气体分析室；6是光学全反射镜片器B；7是光学全反射镜片B，CO2激光器1发出的激光光束以45°的入射角经光学全反射镜片B进行全反射；8是光学半波镜片器；9是光学半波镜片；10是光学全反射镜片器A；11是光学全反射镜片A。CO2激光器1产生的光束经光学全反射镜片A11到达光学半波镜片9后分出两束光束，一束到达原始功率测量光强探测器2，另一束经光学全反射镜片B7经气体分析室5到达SF6气体浓度测量光强探测器4。
测量时，启动本装置，原始功率测量光强探测器2输出的探测空气指标与SF6气体浓度测量光强探测器4的输出探测指标相减，如果差值为“0”，说明开关室内空气不含SF6气体；如果差值不为“0”，说明开关室内空气含有SF6气体。为消除CO2激光器1输出的光谱功率变化的影响，原始功率测量光强探测器2可探测CO2激光器1输出的光谱功率实时值，将该实时值与SF6气体浓度测量光强探测器4实时值相减，进而排除了CO2激光器1输出的光谱功率不稳定的影响。

Claims (4)

1、一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置，其特征是：
装置由CO2激光器、原始功率测量光强探测器、空气输送泵、SF6气体浓度测量光强探测器、气体分析室、光学全反射镜片器B、光学半波镜片器、光学全反射镜片器A构成，CO2激光器发出的激光光束通过光学全反射镜片器B、光学半波镜片器、光学全反射镜片器A将器件相连；
测量时，CO2激光器发出的激光光束，经过光学全反射镜片器B全反射后，进入光学半波镜片器，半波镜片器将激光器射出的光束分为两束，一束到达原始功率测量光强探测器，作为激光器发射的原始功率测量，另一束到达SF6气体浓度测量光强探测器，作为SF6气体浓度测量。
2、按照权利要求1所述的一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置，其特征是所述的光学全反射镜片器B内有光学全反射镜片B，与CO2激光器发出的入射激光光束呈45°设置。
3、按照权利要求1所述的一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置，其特征是所述的光学全反射镜片器A内有光学全反射镜片A，与入射激光光束呈45°设置。
4、按照权利要求1所述的一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置，其特征是所述的光学半波镜片器内有半波镜片，与入射激光光束呈45°设置。
CN2009201380498U 2009-05-06 2009-05-06 一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置 Expired - Fee Related CN201397296Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009201380498U CN201397296Y (zh) 2009-05-06 2009-05-06 一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009201380498U CN201397296Y (zh) 2009-05-06 2009-05-06 一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201397296Y true CN201397296Y (zh) 2010-02-03

Family

ID=41619815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009201380498U Expired - Fee Related CN201397296Y (zh) 2009-05-06 2009-05-06 一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201397296Y (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103792206A (zh) * 2014-03-12 2014-05-14 重庆大学 在线检测gis中sf6分解组分的内置红外气体传感器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103792206A (zh) * 2014-03-12 2014-05-14 重庆大学 在线检测gis中sf6分解组分的内置红外气体传感器
CN103792206B (zh) * 2014-03-12 2016-07-13 重庆大学 在线检测gis中sf6分解组分的内置红外气体传感器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103439233B (zh) 烟道粉尘浓度检测系统
CN105424631A (zh) 一种基于紫外可见波段吸收光谱的超高灵敏度氮氧化物测量系统
CN104637234A (zh) 基于激光散射测量原理的烟雾探测器检定装置及标定方法
CN204758243U (zh) 一种sf6气体露点泄漏测试仪
CN103411921A (zh) 基于光学遥测镜头的手持式气体传感系统
CN103940777A (zh) 便携式检测sf6分解组分红外激光气体传感器
CN2426148Y (zh) 红外二氧化硫气体分析仪
Kim et al. Fiber-optic humidity sensor system for the monitoring and detection of coolant leakage in nuclear power plants
CN207096089U (zh) 基于光学吸收和干涉法检测气体浓度的装置
CN204375103U (zh) 基于激光散射测量原理的烟雾探测器检定装置
CN101609043A (zh) 一种六氟化硫浓度的双光路激光测量装置及测量方法
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
CN107894395A (zh) 一种基于腔衰荡光谱技术的大气气溶胶消光系数测量方法
CN108827374A (zh) 一种串联式氢气氧气浓度和温湿度同时测量系统
CN103149169B (zh) 利用痕量水气检测装置的标定系统对器件内部水进行标定的方法
CN201397296Y (zh) 一种简易高精度六氟化硫气体浓度测量装置
CN109470614A (zh) 一种雾霾实时监测装置
CN207966163U (zh) 一种点型感烟火灾探测器响应阈值现场检测设备
CN107064058A (zh) 一种页岩气泄漏多种气体在线监测装置及方法
CN103900983A (zh) 测量sf6分解气体中h2s浓度的方法
CN204346907U (zh) 一种自校准气室及光纤气体传感器检测系统
CN103674905A (zh) 双端单基线透射式能见度仪
CN102954949A (zh) 一种多路组网同时监测煤矿瓦斯浓度的系统
CN103411922B (zh) 基于光学遥测镜头的手持式气体传感系统
CN207147951U (zh) 一种用于气体检测的吸收池

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100203

Termination date: 20100506