CN206848174U - 基于拉曼光谱的便携式sf6分解气体检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种基于拉曼光谱的便携式SF6分解气体检测装置，包括箱体以及设置于箱体内的检测系统；所述检测系统包括SF6气体采样单元、与所述SF6气体采样单元连通的检测单元以及与所述检测单元电气连接的处理控制单元；在检测过程中不需要对样本气体进行预处理，而且在检测过程中无需与气体接触，从而保证样本气体的原有特征，并且在检测过程中不收到外界环境的干扰，大大提高了检测结果的精度，而且设备结构简单，方便携带，制造及使用方便，成本低廉。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力检测设备，尤其涉及一种基于拉曼光谱的便携式SF6分解气体检测装置。
背景技术
SF6(六氟化硫)气体绝缘电力设备具有占地较少、维护量小等优点，在电力系统中有着广泛应用；虽然SF6气体绝缘电力设备具有较高的可靠性，但在制造、运输、安装及运行中不可避免地会产生绝缘缺陷，这些缺陷最初并不会对设备造成重大威胁，但可能会引发局部放电，随着运行时间的增加以及电力系统的发展和电压等级的提高而不断扩大劣化，甚至引起闪络、击穿等贯穿性故障事故。
当SF6气体绝缘电力设备发生放电时，SF6气体会发生分解，并且与设备内的微水、微氧发生一系列的化学反应，最终生成SOF4，SOF2，SO2F2和S2OF10等含氟含氧硫化物以及HF、SO2等酸性气体；如果放电发生在内部固体绝缘周围，还可能生成CF4、SiF4、CO、CO2等产物。因此，可以通过检测SF6分解特征气体实现对SF6电力设备的运行状态的检测，从而掌握SF6气体绝缘电力设备的绝缘缺陷的发展趋势，确保电力系统的稳定运行。
现有技术中，对于SF6分解气体的检测技术较多，比如传感器检测、检测管检测等，但是，现有技术普遍存在如下技术缺陷，在检测过程中必须对样本气体进行预处理，从而在预处理过程中会造成SF6气体发生变化，破坏样本气体，从而导致检测误差大，不能直接体现SF6电力设备的SF6分解气体状态，监测过程不具有重复性，而且容易受到环境的影响，从而进一步增大结果误差；而且，现有的检测技术存在检测设备结构复杂，制造及使用成本高昂。
因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的检测设备。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于拉曼光谱的便携式SF6分解气体检测装置，在检测过程中不需要对样本气体进行预处理，而且在检测过程中无需与气体接触，从而保证样本气体的原有特征，并且在检测过程中不收到外界环境的干扰，大大提高了检测结果的精度，而且设备结构简单，方便携带，制造及使用方便，成本低廉。
本实用新型提供的一种基于拉曼光谱的便携式SF6分解气体检测装置，包括箱体以及设置于箱体内的检测系统；
所述检测系统包括SF6气体采样单元、与所述SF6气体采样单元连通的检测单元以及与所述检测单元电气连接的处理控制单元；
所述SF6气体采样单元包括气体采样瓶、真空泵、气体采样管道、气体送样管以及抽真空管；所述气体采样管道的一端与气体采样瓶的瓶口密封连通，气体采样管道的另一端作为采样气体的进气端，所述气体送样管的一端与气体采样管密封连通，另一端与检测单元密封连通，所述抽真空管包括抽真空管Ⅰ和抽真空管Ⅱ，抽真空管Ⅰ的一端与气体采样管密封连通，另一端与真空泵连通；抽真空管Ⅱ的一端与气体送样管密封连通，另一端与真空泵连通；
所述检测单元包括拉曼光谱仪以及由石英材料制成的气体池，所述气体池的进气端与气体送样管密封连通，所述拉曼光谱仪的光输出端和光接收端正对气体池，所述拉曼光谱仪的控制端与处理控制单元连接，所述拉曼光谱仪的数据输出端与处理控制单元连接。
进一步，所述处理控制单元包括中央控制电路、显示器以及输入键盘，所述中央控制电路的输入端与拉曼光谱仪的数据输出端连接，所述中央控制电路的控制输出端与拉曼光谱仪的控制输入端连接，所述显示器和键盘均与中央控制电路连接。
进一步，所述处理控制单元还设置有通信接口，所述通信接口与中央处理电路连接。
进一步，所述处理控制单元还设置有蓝牙模块，所述蓝牙模块与中央处理电路连接。
进一步，所述气体池的内侧壁设置有镀金层。
进一步，所述气体采样管进气端设置有电控阀Ⅰ，所述气体送样管设置有电控阀Ⅱ；所述抽真空管Ⅰ设置有电控阀Ⅲ，所述抽真空管Ⅱ设置有电控阀Ⅳ；所述电控阀Ⅰ、电控阀Ⅱ、电控阀Ⅲ以及电控阀Ⅳ均由中央处理电路控制。
进一步，所述气体采样管通过四通接头与气体采样瓶密封连通，所述抽真空管Ⅰ和气体送样管均与四通接头连通。
本实用新型的有益效果：通过本实用新型，在检测过程中由拉曼光谱仪产生激光，并作用于气体池内的气体，经过反射后由拉曼光谱仪的光检测端检测反射的光线并进行光谱分析，然后输入到中央控制电路进行进一步的光谱数据分析，整个过程不需要对样本气体进行预处理，而且在检测过程中无需与气体接触，从而保证样本气体的原有特征，并且在检测过程中不收到外界环境的干扰，大大提高了检测结果的精度，而且设备结构简单，方便携带，制造及使用方便，成本低廉。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型控制原理示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型做详细的说明，如图所示，本实用新型提供的一种基于拉曼光谱的便携式SF6分解气体检测装置，包括箱体以及设置于箱体内的检测系统；
所述检测系统包括SF6气体采样单元、与所述SF6气体采样单元连通的检测单元以及与所述检测单元电气连接的处理控制单元；
所述SF6气体采样单元包括气体采样瓶7、真空泵15、气体采样管道1、气体送样管2以及抽真空管；所述气体采样管道1的一端与气体采样瓶7的瓶口密封连通，气体采样管道1的另一端作为采样气体的进气端，所述气体送样管2的一端与气体采样管1密封连通，另一端与检测单元密封连通，所述抽真空管包括抽真空管Ⅰ5和抽真空管Ⅱ13，抽真空管Ⅰ5的一端与气体采样管1密封连通，另一端与真空泵连通15；抽真空管Ⅱ13的一端与气体送样管2密封连通，另一端与真空泵15连通；
所述检测单元包括拉曼光谱仪16以及由石英材料制成的气体池10，所述气体池10的进气端与气体送样管2密封连通，所述拉曼光谱仪16的光输出端和光接收端正对气体池10，所述拉曼光谱仪16的控制端与处理控制单元17连接，所述拉曼光谱仪16的数据输出端与处理控制单元17连接，其中，拉曼光谱仪可采用现有的微型拉曼光谱仪，气体池10以及拉曼光谱仪16设置在箱体内，并且根据拉曼光谱的检测的规范布置相应的距离，这属于现有技术，因此，不加以赘述，通过本实用新型，在检测过程中由拉曼光谱仪产生激光，并作用于气体池内的气体，经过反射后由拉曼光谱仪的光检测端检测反射的光线并进行光谱分析，然后输入到中央控制电路进行进一步的光谱数据分析，进而得出分解气体的成分结果，整个过程不需要对样本气体进行预处理，而且在检测过程中无需与气体接触，从而保证样本气体的原有特征，并且在检测过程中不收到外界环境的干扰，大大提高了检测结果的精度，而且设备结构简单，可以放置在一个箱体内，方便携带，制造及使用方便，成本低廉。
其中，真空泵15由中央控制电路进行控制，用于控制真空泵16的启停，现有的真空泵中，均具有驱动电路，中央控制电路通过向真空泵的驱动电路输出相应的控制命令控制真空泵的启停；
在附图中虽然没有示出箱体的结构，但采用现有的箱体即可，属于现有技术，在此不加以赘述。
本实施例中，所述处理控制单元包括中央控制电路、显示器以及输入键盘，所述中央控制电路的输入端与拉曼光谱仪16的数据输出端连接，所述中央控制电路的控制输出端与拉曼光谱仪16的控制输入端连接，所述显示器和键盘均与中央控制电路连接，其中，中央控制电路采用现有的单片机，比如STM32F103RE、STM32F407VE等单片机，通过显示器以及输入键盘即可输入相应的控制命令以及对光谱数据进行相应的显示，并对分析结果进行相应的显示。
本实施例中，所述处理控制单元还设置有通信接口，所述通信接口与中央处理电路连接，其中，通信接口采用现有的串行接口或者并行接口，亦或是现有的USB接口等，通过这种结构，还利于中央控制电路与其他设备进行相应的数据交互及处理，比如与随时携带的笔记本电脑连接，通过外接的设备，可以帮助中央控制电路进行分析，。
本实施例中，所述处理控制单元还设置有蓝牙模块，所述蓝牙模块与中央处理电路连接，其中，蓝牙模块采用先用的蓝牙电路即可，通过这种结构，中央控制电路还可以通过蓝牙模块与智能移动终端，如智能手机等进行连接，将当前的数据及时传输到目的地，比如远程监控中心。
本实施例中，所述气体池10的内侧壁设置有镀金层，采用这种结构，能够有效增强激光与气体的充分作用，为拉曼光谱仪在光谱分析时的准确性提供保证。
本实施例中，所述气体采样管1进气端设置有电控阀Ⅰ4，所述气体送样管2设置有电控阀Ⅱ9；所述抽真空管Ⅰ5设置有电控阀Ⅲ6，所述抽真空管Ⅱ13设置有电控阀Ⅳ14；所述电控阀Ⅰ4、电控阀Ⅱ9、电控阀Ⅲ6以及电控阀Ⅳ14均由中央处理电路控制，上述中的电控阀均为现有技术，通过市场采购即可获得，通过这种结构，当从SF6气体绝缘设备取样时，电控阀Ⅲ以及电控阀Ⅳ均打开，电控阀Ⅰ、电控阀Ⅱ关闭，为气体取样瓶抽真空形成负压，当取样时，只需打开电控阀Ⅰ，当取样完成后，电控阀Ⅰ被关闭，电控阀Ⅱ打开，气体被送往气体池中，当然，气体时中还设置有溢流阀11以及压力表(8,12)，气体取样瓶同样设置有压力表(8,12)，从而对气体池和气体取样瓶的气压情况作出监测；通过上述结构，能够保证顺利取样，而无需其他的辅助设备，操作方便，而且，各电控阀的开关均有中央控制电路控制，人为干扰因素小。
本实施例中，所述气体采样管1通过四通接头3与气体采样瓶7密封连通，所述抽真空管Ⅰ5和气体送样管2均与四通接头3连通，通过这种结构，利于管道之间的连通，上述中的各管道采用碳纤维材料制成，且气体采样瓶同样采用碳纤维材料制成，强度大，稳定性好。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种基于拉曼光谱的便携式SF6分解气体检测装置，其特征在于：包括箱体以及设置于箱体内的检测系统；
所述检测系统包括SF6气体采样单元、与所述SF6气体采样单元连通的检测单元以及与所述检测单元电气连接的处理控制单元；
所述SF6气体采样单元包括气体采样瓶、真空泵、气体采样管道、气体送样管以及抽真空管；所述气体采样管道的一端与气体采样瓶的瓶口密封连通，气体采样管道的另一端作为采样气体的进气端，所述气体送样管的一端与气体采样管密封连通，另一端与检测单元密封连通，所述抽真空管包括抽真空管Ⅰ和抽真空管Ⅱ，抽真空管Ⅰ的一端与气体采样管密封连通，另一端与真空泵连通；抽真空管Ⅱ的一端与气体送样管密封连通，另一端与真空泵连通；
所述检测单元包括拉曼光谱仪以及由石英材料制成的气体池，所述气体池的进气端与气体送样管密封连通，所述拉曼光谱仪的光输出端和光接收端正对气体池，所述拉曼光谱仪的控制端与处理控制单元连接，所述拉曼光谱仪的数据输出端与处理控制单元连接。
2.根据权利要求1所述基于拉曼光谱的便携式SF6分解气体检测装置，其特征在于：所述处理控制单元包括中央控制电路、显示器以及输入键盘，所述中央控制电路的输入端与拉曼光谱仪的数据输出端连接，所述中央控制电路的控制输出端与拉曼光谱仪的控制输入端连接，所述显示器和键盘均与中央控制电路连接。
3.根据权利要求2所述基于拉曼光谱的便携式SF6分解气体检测装置，其特征在于：所述处理控制单元还设置有通信接口，所述通信接口与中央处理电路连接。
4.根据权利要求2所述基于拉曼光谱的便携式SF6分解气体检测装置，其特征在于：所述处理控制单元还设置有蓝牙模块，所述蓝牙模块与中央处理电路连接。
5.根据权利要求1所述基于拉曼光谱的便携式SF6分解气体检测装置，其特征在于：所述气体池的内侧壁设置有镀金层。
6.根据权利要求1所述基于拉曼光谱的便携式SF6分解气体检测装置，其特征在于：所述气体采样管进气端设置有电控阀Ⅰ，所述气体送样管设置有电控阀Ⅱ；所述抽真空管Ⅰ设置有电控阀Ⅲ，所述抽真空管Ⅱ设置有电控阀Ⅳ；所述电控阀Ⅰ、电控阀Ⅱ、电控阀Ⅲ以及电控阀Ⅳ均由中央处理电路控制。
7.根据权利要求1所述基于拉曼光谱的便携式SF6分解气体检测装置，其特征在于：所述气体采样管通过四通接头与气体采样瓶密封连通，所述抽真空管Ⅰ和气体送样管均与四通接头连通。
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| CN110688751A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-01-14 | 西南大学 | 铂掺杂改性石墨炔传感器检测sf6的仿真方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180105 Termination date: 20180629 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |