CN204903391U - 一种轮循泵吸式双气体检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体检测技术领域，公开了一种轮循泵吸式双气体检测装置，包括气泵驱动层、数据采集层和主机单元；所述气泵驱动层包括气泵、气泵驱动单元和多个管路，多个管路均与气泵连接，每个管路上设有气路阀门，多个气路阀门均与一阀门控制单元连接，所述气泵驱动单元与气泵连接，所述气泵驱动单元和阀门控制单元均与主机单元连接；所述数据采集层包括双红外六氟化硫检测单元和氧气检测单元，所述双红外六氟化硫检测单元通过一数据接口与主机单元连接，所述氧气检测单元通过一放大电路与主机单元连接。本实用新型采用红外光谱技术，能够真正检测到SF6气体泄漏的情况，且能够准确及时的查找到SF6开关中泄漏点，及时避免事故的发生。

Description

一种轮循泵吸式双气体检测装置

技术领域

本实用新型涉及气体检测技术领域，更具体地说，特别涉及一种轮循泵吸式双气体检测装置。

背景技术

近年来，随着我国电力、铁路建设迅速发展和技术装备水平的提高，确保供电系统安全运行成为工作中的重中之重。而SF6设备又以其优异的绝缘性能和灭弧性能广泛得以运用，几乎成了中压、高压和超高压开关中使用的唯一绝缘和灭弧介质。如何加强管理SF6设备的使用及保障SF6设备的安全运行成为检修中的重点。由于SF6为一种新生所不被人们熟悉的气体，检测方法及检测仪器并不成熟,给检修工作人员带来更大的责任与压力。多年来，国内外对检测SF6气体泄漏进行了许多研究。

国内外目前使用的SF6气体泄漏检测技术和原理主要有以下几类：红外光谱法、电化学法、高压电击穿法、示踪法、红外成像法、声波法。1、电化学技术(某国外品牌TGSXXX系列)：电化学技术的原理是被检测气体接触到200℃左右高温的催化剂表面，并与之发生相应的化学反应，从而产生电信号的改变，以此来发现被检测气体。TGSXXX半导体卤素传感器对R-113、R-22、R-11、R-12气体具有高灵敏度，TGS832对R-134a具有高灵敏度。R-113、R-22、R-11、R-12和R-134a属于冷媒，分子结构为CFC、HCFC等。对比测试环境，经过仔细分析和重复实验发现在喷气的情况下TGSXXX对SF6气体有反应是假象，气流带走了传感器的表面温度，造成了电压的变化，用空气喷气也可以达到同样的效果。查阅大量的化学资料发现问题出在SF6不属于R-113、R-22、R-11、R-12和R-134a的范围内，并根据SF6的化学稳定性是稳定的特性，证实在对SF6检测的技术中电化学方式是不行的。在实验中还发现TGS830和TGS832传感器对CFC等气体有一定的灵敏度。电化学法的检测精度低，寿命短(1年)，维护成本高，不能用于SF6气体检测。2、高压电击穿技术：电击穿技术是从SF6在电力上的典型应用——作为绝缘气体应用在GIS开关柜中演变而来的。其工作原理是根据SF6气体绝缘的特性，从置于被检测空气中的高压电极间电压的变化来判断空气中是否含有SF6气体；目前市场上的运用该原理的主要仪器有德国某公司的SF6气体报警仪和美国某公司的气体定性检漏仪，能定性地检测出环境中SF6气体泄漏，但该仪器在使用前必须在无SF6气体的清洁空气中标定，否则即使在高浓度SF6气体环境中，它也不会报警。这类仪器不适用于进行长时间连续的实时监测。3、示踪法：利用SF6气体吸附特性，在SF6气体加入某种物质，这种物质能够被SF6分子吸附，相当于做了一个标记，再通过检测这种物质，间接测量SF6气体浓度，这种方法精度非常高。缺点：需要辅助气体，造价成本高，适合实验室使用。目前市场上的运用该原理的主要仪器有丹麦某公司的SF6气体测试仪。4、红外成像法：利用SF6气体具有强烈吸收作用的特性，如美国某公司的红外激光成像SF6气体定位系统，它主要用设备的检漏，除结构复杂外，价格十分昂贵。5、声波法：利用声波在SF6气体中传播的速度比在大气中传播的速度慢的特点，进行检测，如德国某公司SF6气体报警仪。它能检测环境中SF6气体含量大于2％体积百分比的浓度，可以通过扩展器连接最多达6个点的监控系统，声波法的检测下限太低，2％的SF6气体浓度已远远超过了理论上SF6气体对人体的安全上限1000ppm。另一方面，它的检测点数太少，不能满足较宽阔空间的需要。6、红外光谱吸收技术(又称激光技术)：其原理是SF6作为温室气体，对特定波段的红外光有很强烈的吸收特性，灵敏度高，不受环境的影响和干扰，无其它气体干扰，同时对环境的温度和湿度的变化所带来的检测误差很小，不会产生误报警，寿命长达10年。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够准确的监测SF6气体情况且性价比高的轮循泵吸式双气体检测装置。

为了解决以上提出的问题，本实用新型采用的技术方案为：一种轮循泵吸式双气体检测装置，包括气泵驱动层、数据采集层和主机单元；所述气泵驱动层包括气泵、气泵驱动单元和多个管路，多个管路均与气泵连接，每个管路上设有气路阀门，多个气路阀门均与一阀门控制单元连接，所述气泵驱动单元与气泵连接，所述气泵驱动单元和阀门控制单元均与主机单元连接；所述数据采集层包括双红外六氟化硫检测单元和氧气检测单元，所述双红外六氟化硫检测单元通过一数据接口与主机单元连接，所述氧气检测单元通过一放大电路与主机单元连接。

根据本实用新型的一优选实施例：还包括设于主机单元上的显示接口和通讯接口。

根据本实用新型的一优选实施例：所述管路为十六个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用红外光谱技术的双红外六氟化硫检测单元，其能够真正的检测到SF6气体泄漏的情况，且能够准确及时的查找到SF6开关中泄漏点，可及时的避免事故的发生，保证检修人员的人身不受到意外伤害。同时本实用新型又能通过预置参数切换到设定管路，启动气泵抽取远端对应管路气体进入检测端达到检测单元的公用，具有性价比高和检测准确的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的轮循泵吸式双气体检测装置的结构示意图。

附图标记说明：1、气路阀门，2、气泵，3、双红外六氟化硫检测单元，4、氧气检测单元，5、数据接口，6、放大电路，7、主机单元，8、气泵驱动单元，9、阀门控制单元，10、显示接口，11、通讯接口，12、管路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1所示，本实用新型提供一种轮循泵吸式双气体检测装置，包括气泵驱动层(可控制气泵的启停和变频控制以及气路前端的切换)、数据采集层(可实时检测SF6气体浓度、氧气含量等。并通过扩展现场总线实现系统网络连接)和主机单元7(可实现数据显示、发出报警信号)。

在本实用新型中，气泵驱动层包括气泵2、气泵驱动单元8和多个管路12，多个管路12均与气泵2连接，每个管路12上设有气路阀门1，多个气路阀门1均与一阀门控制单元9连接，气泵驱动单元8与气泵2连接，气泵驱动单元8和阀门控制单元9均与主机单元7连接；数据采集层包括双红外六氟化硫检测单元3和氧气检测单元4，双红外六氟化硫检测单元3通过一数据接口5与主机单元7连接，氧气检测单元4通过一放大电路6与主机单元7连接。

本实用新型采用的双红外六氟化硫检测方法，首先通过预置参数切换到设定的管路12，启动气泵2抽取远端对应管路气体进入检测端，即双红外六氟化硫检测单元3和氧气检测单元4；系统通过数字接口5读取六氟化硫浓度值，通过模拟端口读取氧气浓度值，同时也可以根据一温湿度模块读取的温湿度参数修正读取值，使得得到有效值稳定正确。

本实用新型具有精度高、重复性好、性价比高等特点，可实时、在线监测环境中六氟化硫气体浓度、氧气含量以及温度等的变化，并将检测到的数据显示出来，还可通过CAN总线上传到其他系统。

本实用新型具有以下优点：1、实现基于分光红外，双光束、双波长六氟化硫检测技术。该技术可以有效避免因为光源的老化、采样池和检测器表面污染而引起的漂移，从而使得寿命更长精度更高。同时分光红外，双光束、双波长六氟化硫检测技术中参比通道的被调制的特定波长的单色光不会对被测量气体产生吸收。它产生一个稳定的信号，此信号只受外部影响而变化，不受被测量气体影响，从而保证稳定性更高抗干扰更强。2、0～3000ppmv宽范围内定量测量显示,实现自动修正功能，要能有效克服温度、湿度等环境因素的影响，保证系统检测的有效精度。3、能可选有毒气体(如CO、CH4、H2S)的含量监测，可根据需求模块式搭建，并入系统。4、气泵PWM控制技术,通过该技术可以根据采集量动态控制采集气体的浓度，达到正确实时检测。5、气路模块化搭建，适应不同区域不同的应用场合。6、系统扩展数字式输入接口模块、模拟式输入接口模块和输出信号接口模块。输入信号实现来自烟雾探头、门磁开关等数字信号的接入，也可以接入诸如其他模拟信号的接入，输出信号实现自动启/停除湿机、电控门等众多智能化控制功能。

本实用新型的主要技术指标为：

可检测16路；

SF6气体浓度测量范围：0～3000ppm，误差±5％F.S；

SF6气体检测灵敏度：50ppm；

氧气范围：0～25％，精度：±1％；

氧气灵敏度：0.1％；

温度范围：-40～+125℃，精度：±1％。

本实用新型还可以设置人体红外感应功能对进入室内人员发出提示查询气体浓度语音。气体采集及分析处理采用自动循环方式，也可手动启动采集。同时具有存储和查询告警及历史数据的功能。

本实用新型采用外部电源的形式，电源为，DC110V±15％或AC220V±20％。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种轮循泵吸式双气体检测装置，其特征在于：包括气泵驱动层、数据采集层和主机单元(7)；所述气泵驱动层包括气泵(2)、气泵驱动单元(8)和多个管路(12)，多个管路(12)均与气泵(2)连接，每个管路(12)上设有气路阀门(1)，多个气路阀门(1)均与一阀门控制单元(9)连接，所述气泵驱动单元(8)与气泵(2)连接，所述气泵驱动单元(8)和阀门控制单元(9)均与主机单元(7)连接；所述数据采集层包括双红外六氟化硫检测单元(3)和氧气检测单元(4)，所述双红外六氟化硫检测单元(3)通过一数据接口(5)与主机单元(7)连接，所述氧气检测单元(4)通过一放大电路(6)与主机单元(7)连接。

2.根据权利要求1所述的轮循泵吸式双气体检测装置，其特征在于：还包括设于主机单元(7)上的显示接口(10)和通讯接口(11)。

3.根据权利要求1所述的轮循泵吸式双气体检测装置，其特征在于：所述管路(12)为十六个。