CN203838055U - 用于实时监测sf6分解气体中h2s光谱的装置 - Google Patents
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Abstract
用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置，属于光电技术检测领域。本实用新型是为了解决在SF6分解气体测量时，不能够实时监测分解气体中的H2S气体光谱的问题。本实用新型所述的用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置，采用氘光源作为光源，利用H2S气体在190nm-200nm光谱下产生特征吸收峰的特点，将氘光源产生的光穿过待检测的SF6分解气体，通过光谱仪采集光谱数据，能够直观的获得SF6分解气体中H2S气体的光谱，从而达到实时监测的目的；同时还能够根据该光谱值通过比尔定律获得H2S气体的浓度。本实用新型适用于对SF6的分解气体进行实时监测。
Description
技术领域
本实用新型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，来反应设备中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。
SF6分解气体H2S的光谱是检测SF6气体总体杂质含量的重要指标，由于上述方法均不能够实现实时监测，因此导致H2S气体光谱也不能够得到实时监测。
实用新型内容
本实用新型是为了解决在SF6分解气体测量时，不能够实时监测分解气体中的H2S气体光谱的问题，现提供用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置。
用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置，它包括：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；
上述光谱仪的入射狭缝位于第二聚光镜的焦点处；
上述样品池内充有待检测的SF6分解气体。
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。
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。
本实用新型所述的用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置，采用氘光源作为光源，利用H2S气体在190nm-200nm光谱下产生特征吸收峰的特点，将氘光源产生的光穿过待检测的SF6分解气体，通过光谱仪采集光谱数据，能够直观的获得SF6分解气体中H2S气体的光谱，从而达到实时监测的目的；同时还能够根据该光谱值通过比尔定律获得H2S气体的浓度。
本实用新型所述的用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置，适用于对SF6的分解气体进行实时监测。
附图说明
图1是用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置结构示意图；
图2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具体说明本实施方式，本实施方式所述的用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置，它包括：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内充有待检测的SF6分解气体。
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。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置作进一步说明，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用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置作进一步说明，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用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置作进一步说明，本实施方式中，光谱仪5为maya2kPRO型光谱仪。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一、二、三或四所述的用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置作进一步说明，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。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式五所述的用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置作进一步说明，本实施方式中，样品池3的内径为30mm，长度为40mm。
用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置的工作原理：
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2所示。
Claims (6)
1.用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置，其特征在于，它包括：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)内充有待检测的SF6分解气体。
2.根据权利要求1所述的用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置，其特征在于，所述氘光源(1)为氘灯。
3.根据权利要求1所述的用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置，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所述的用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置，其特征在于，光谱仪(5)为maya2kPRO型光谱仪。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置，其特征在于，样品池(3)为两端密封的圆筒结构。
6.根据权利要求5所述的用于实时监测SF6分解气体中H2S光谱的装置，其特征在于，样品池(3)的内径为30mm，长度为40mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN106018310A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-10-12 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于紫外光谱法的气体组分检测方法和装置 |
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2014
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