CN212060089U - 一种检测变压器油中水分的气相色谱仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种检测变压器油中水分的气相色谱仪，其特征在于：所述的气相色谱仪包括顺序连接的进样器、电磁三通选择阀和六通阀，所述电磁三通选择阀的三个端口分别连接第二载气的输送管路、进样器上的出气口及六通阀，所述的六通阀还分别连接氦离子化检测器、色谱柱和第三载气的输送管路。本实用新型可直接采用油样进样方式进行检测，保证样品测试真实性，检测稳定，水分的检出限可至10ppb。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气相色谱分析设备，特别是公开一种检测变压器油中水分的气相色谱仪，是基于氦离子化检测器直接采用油样进样方式对变压器油中水分进行检测的气相色谱仪，属于气相色谱分析技术领域。
背景技术
随着工业的高速发展，社会对能源稳定提出了更高的要求。而电力行业现已成为各行各业的基础。如今电力行业通常还是使用绝缘油作为变压器的绝缘介质。而绝缘油中水分的存在严重影响了绝缘油的使用质量，且GB/T 7595-2017运行中变压器油质量中明确了投入运行前的变压器油和运行中变压器油的水分含量的技术指标。其中推荐的水分测试方法有GB/T 7601-2008运行中变压器油、汽轮机油水分测定法（气相色谱法），其是基于热导检测器的分析测试方法，但热导检测器的检出限不够理想，且水分容易被热导检测器吸附，影响测试稳定性和测试结果。同时，采用该方法时分离的油气会直接进入到色谱柱和热导检测器，比较容易污染色谱柱和热导检测器。
发明内容
本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种检测变压器油中水分的气相色谱仪，是一种易于操作，且具有低检出限、高稳定性的变压器油中水分的气相色谱分析设备。
本实用新型是这样实现的：一种检测变压器油中水分的气相色谱仪，其特征在于：所述的气相色谱仪包括顺序连接的进样器、电磁三通选择阀和六通阀，所述电磁三通选择阀的三个端口分别连接第二载气的输送管路、进样器上的出气口及六通阀，所述的六通阀还分别连接检测器、色谱柱和第三载气的输送管路。所述电磁三通选择阀连接的是六通阀的①号口，所述检测器连接的是六通阀的②号口，所述色谱柱两端分别连接六通阀的③号口和六通阀的⑥号口，所述第三载气的输送管路连接的是六通阀的④号口，所述六通阀的⑤号口为放空口，并设有放空阀。所述的检测器为氦离子化检测器，所述的色谱柱为水分分析柱。
所述的进样器中设有油水分离装置和吹扫清洗气路，所述的油水分离装置包括设于进样器外壳内腔且长度小于进样器的石英寸管、设于石英寸管底部的油水过滤膜和设于油水过滤膜上方的石英棉，所述的吹扫清洗气路包括设于进样器顶部的油样进样口、设于进样器侧壁的进气口及设于对应另一侧壁的出气口、设于进样器底部的残油放空口及与残油放空口连接的电磁开关阀，所述进样器上设置的进气口高度低于出气口，所述的进气口与第一载气的输送管路连通，所述的出气口与电磁三通选择阀连接。所述的进样器进行进行油水分离工作的路径为：定量变压器油油样采用三通微量注射器通过油样进样口向进样器注入后推入石英寸管中，水分和其他气体组分组成的水样由第一载气带动经出气口进入电磁三通选择阀三通，而顺序被石英棉、油水过滤膜过滤出的残油则储存于进样器底部，通过进样器底部设置的残油放空口排放。
所述气相色谱仪进行色谱分析工作的气路路径为：第一载气将气相后的水样顺序经过六通阀的①号口、六通阀的⑥号口、色谱柱、六通阀的③号口、六通阀的②号口和氦离子化检测器；所述气相色谱仪进行清洗进样器的吹扫气路路径为：电磁三通选择阀与第二载气的输送管路连接的端口和六通阀连接的端口连通，同时电磁开关阀为打开状态，残油由第一载气带动经残油放空口排空，同时，第一载气对进样器进行吹扫工作，实现对进样器的清洗。
所述气相色谱仪进行反吹重物质工作对色谱柱进行清洗的气路路径为：六通阀切换后，第三载气顺序经六通阀的④号口、六通阀的③号口、色谱柱、六通阀的⑥号口、六通阀的④号口将色谱柱中的重物质及残油蒸汽经放空口进行反吹放空工作，实现对色谱柱的反吹清洗，在完成反吹掉杂质工作后，切换六通阀回初始状态。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的进样器内置了油气分离功能，可直接采用油样进样方式进行检测，保证样品测试真实性。本实用新型还增设了吹扫气路，对进样器进行清洗，保证了进样器的洁净。本实用新型采用氦离子化检测器，可以降低水分的检出限至10ppb。本实用新型设计的反吹重物质的气路，可有效消除油气对水分测试的干扰，有效提高检测的稳定性。
附图说明
图1 是本实用新型进行分析的步骤框图。
图2 是本实用新型初始状态结构示意简图。
图3 是本实用新型进样状态时工作流程示意简图。
图4 是本实用新型反吹重物质状态时的工作流程示意简图。
图5 是本实用新型的进样器结构示意简图。
图中：1、六通阀； 2、色谱柱； 3、氦离子化检测器； 4、第一载气； 5、第二载气； 6、第三载气； 7、放空口； 8、进样器； 9、电磁三通选择阀； 10、电磁开关阀； 11、进气口； 12、出气口； 13、残油放空口； 14、油样进样口； 15、进样器外壳； 16、石英棉； 17、油水过滤膜； 18、残油； 19、石英寸管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
根据附图2～附图4，本实用新型为一种检测变压器油中水分的气相色谱仪，包括顺序连接的进样器8、电磁三通选择阀9和六通阀1，所述电磁三通选择阀9的三个端口分别连接第二载气5的输送管路、进样器8上的出气口12及六通阀1的①号口，所述六通阀1的②号口连接氦离子化检测器3，色谱柱2两端分别连接六通阀1的③号口和六通阀1的⑥号口，六通阀1的④号口连接第三载气6的输送管路，六通阀1的⑤号口为放空口7，并设有放空阀。
所述的色谱柱2为水分分析柱，可以有效的分离水和其他杂质；所述的氦离子化检测器3可以降低水分的检出限至10ppb。
根据附图5，所述的进样器8中设有油水分离装置和吹扫清洗气路。所述的油水分离装置包括设于进样器外壳15内腔且长度小于进样器8的石英寸管19、设于石英寸管19底部的油水过滤膜17和设于油水过滤膜17上方的石英棉16。所述的吹扫清洗气路包括设于进样器8顶部的油样进样口14、设于进样器8侧壁的进气口11及设于对应另一侧壁的出气口12、设于进样器8底部的残油放空口13及与残油放空口13连接的电磁开关阀10，所述进样器8上设置的进气口11高度低于出气口12。所述的进气口11与第一载气4的输送管路连通，所述的出气口12与电磁三通选择阀9连接。
根据附图1，本实用新型的工作步骤如下：
步骤1、向进样器8注入变压器油的油样，由进样器8进行油水分离工作，并完成水样的进样工作。
根据附图5，所述步骤1的具体操作为：打开电磁三通选择阀9，其与进样器8连接的端口和与六通阀1连接的端口相通，采用三通微量注射器通过油样进样口14向进样器8注入定量的变压器油油样，并将油样推入石英寸管19中，在石英寸管19中进行油水分离，水分和其他气体组分组成的水样由第一载气4带动经出气口12进入电磁三通选择阀三通9，其中石英寸管19放入的石英棉16增大了汽化表面积，而顺序被石英棉16、油水过滤膜17过滤出的残油18储存于进样器8底部，可通过进样器8底部设置的残油放空口13排放出去。至此油水分离工作完成。
步骤2、利用色谱柱2和氦离子化检测器3对水样进行色谱分析。
根据附图3，所述步骤2的具体操作为：第一载气4将气相部分样品（即水样）经过六通阀1的①号口进入色谱柱2，通过色谱柱2分离然后进入氦离子化检测器3检测，色谱柱2采用水分分析柱可以将空气等轻组分和水分开，实现水的出峰。
步骤3、气相色谱仪切换为吹扫气路清洗进样器8。
根据附图2，所述步骤3的具体操作为：步骤2进行至水分进入色谱柱2分离工作时可以进行步骤3，当即切换电磁三通选择阀9，使得电磁三通选择阀9与第二载气5的输送管路连接的端口和六通阀1连接的端口连通，第二载气5带动水样继续分析，同时电磁开关阀10打开，第一载气4带动残油18经残油放空口13进行排空，并继续吹扫进样器8，实现对进样器8的清洗。
步骤4、气相色谱仪切换为反吹气路，进行反吹重物质工作对色谱柱2进行清洗。
根据附图4，所述步骤4的具体操作为：在步骤2进行完之后，即水峰出峰后，切换六通阀1，第三载气6带动色谱柱2中的重物质或者残油蒸汽通过放空口7进行反吹放空，实现对色谱柱2的反吹清洗。待完全反吹掉杂质后，切换六通阀1回初始状态，即附图2所示。
通过上述步骤1至步骤4，本实用新型完成变压器油中水分的气相色谱分析。
以上所述为本专利的较佳实施例，本专利的保护范围以本专利的权利要求所述范围为准，凡根据本专利所公开的技术内容作的等同置换或等效变化，皆应属于本专利的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种检测变压器油中水分的气相色谱仪，其特征在于：所述的气相色谱仪包括顺序连接的进样器、电磁三通选择阀和六通阀，所述电磁三通选择阀的三个端口分别连接第二载气的输送管路、进样器上的出气口及六通阀，所述的六通阀还分别连接检测器、色谱柱和第三载气的输送管路。
2.根据权利要求 1 所述的一种检测变压器油中水分的气相色谱仪，其特征在于：所述电磁三通选择阀连接的是六通阀的①号口，所述检测器连接的是六通阀的②号口，所述色谱柱两端分别连接六通阀的③号口和六通阀的⑥号口，所述第三载气的输送管路连接的是六通阀的④号口，所述六通阀的⑤号口为放空口，并设有放空阀，所述的检测器为氦离子化检测器，所述的色谱柱为水分分析柱。
3.根据权利要求 1 所述的一种检测变压器油中水分的气相色谱仪，其特征在于：所述的进样器中设有油水分离装置和吹扫清洗气路，所述的油水分离装置包括设于进样器外壳内腔且长度小于进样器的石英寸管、设于石英寸管底部的油水过滤膜和设于油水过滤膜上方的石英棉，所述的吹扫清洗气路包括设于进样器顶部的油样进样口、设于进样器侧壁的进气口及设于对应另一侧壁的出气口、设于进样器底部的残油放空口及与残油放空口连接的电磁开关阀，所述进样器上设置的进气口高度低于出气口，所述的进气口与第一载气的输送管路连通，所述的出气口与电磁三通选择阀连接。
4.根据权利要求 3所述的一种检测变压器油中水分的气相色谱仪，其特征在于所述的进样器进行进行油水分离工作的路径为：定量变压器油油样采用三通微量注射器通过油样进样口向进样器注入后推入石英寸管中，水分和其他气体组分组成的水样由第一载气带动经出气口进入电磁三通选择阀三通，而顺序被石英棉、油水过滤膜过滤出的残油则储存于进样器底部，通过进样器底部设置的残油放空口排放。
5.根据权利要求 2 所述的一种检测变压器油中水分的气相色谱仪，其特征在于所述气相色谱仪进行色谱分析工作的气路路径为：第一载气将气相后的水样顺序经过六通阀的①号口、六通阀的⑥号口、色谱柱、六通阀的③号口、六通阀的②号口和氦离子化检测器；所述气相色谱仪进行清洗进样器的吹扫气路路径为：电磁三通选择阀与第二载气的输送管路连接的端口和六通阀连接的端口连通，同时电磁开关阀为打开状态，残油由第一载气带动经残油放空口排空，同时，第一载气对进样器进行吹扫工作，实现对进样器的清洗。
6.根据权利要求 2 所述的一种检测变压器油中水分的气相色谱仪，其特征在于所述气相色谱仪进行反吹重物质工作对色谱柱进行清洗的气路路径为：六通阀切换后，第三载气顺序经六通阀的④号口、六通阀的③号口、色谱柱、六通阀的⑥号口、六通阀的④号口将色谱柱中的重物质及残油蒸汽经放空口进行反吹放空工作，实现对色谱柱的反吹清洗，在完成反吹掉杂质工作后，切换六通阀回初始状态。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112798723A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-05-14 | 郑州大学 | 一种用于检测气相色谱仪反吹气的定量分析装置 |
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2020
- 2020-04-27 CN CN202020663691.4U patent/CN212060089U/zh active Active
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