[发明专利]一种采用中红外光源检测SF6气体及其分解物的装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体的检测装置及检测方法。

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，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°C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。

气体绝缘组合电器(GIS)内可能因生产或长期运行中出现的绝缘缺陷而导致不同程度的局部放电(PD)，局部放电产生的能量使SF₆气体发生分解反应，生成SF₄、SF₃、SF₂和S₂F₁₀等多种低氟硫化物，低氟硫化物与SF₆气体中的微量水分、氧气发生反应生成SOF₂、SOF₄、SO₂F₂、SO₂、HF、H₂S等化合物。其中部分分解产物具有强毒性和腐蚀性，不仅对人身安全构成威胁，还会对绝缘材料造成腐蚀，以致影响绝缘性能。从健康和安全的观点出发，SF₆分解物的毒性必须被识别，各种可能条件下组分的生成量必须清楚，以便于在维修和清除故障时操作能够安全进行。SF₆分解产物对GIS内部绝缘材料的影响必须仔细的检查，确保绝缘材料未发生老化和劣化。更为重要的是，SF₆分解组分的分析为设备内部缺陷的诊断提供了一种方法，可以诊断GIS等设备的内部绝缘状态。因此对SF₆及其分解物浓度的测量是必须的。

发明内容

本发明的目的是为了判断SF₆气体是否发生分解，检测SF₆气体及其分解物的成分及浓度的问题，提供一种采用中红外光源检测SF₆气体及其分解物的装置及检测方法。

一种采用中红外光源检测SF₆气体及其分解物的装置，它包括，激光器、一号聚焦透镜、二号聚焦透镜、光谱仪和计算机；

所述激光器用于产生激光束，该激光束经一号聚焦透镜会聚后入射至待测气体中，经过待测气体的光束入射至二号聚焦透镜上，二号聚焦透镜将会聚后的光束入射至光谱仪上，光谱仪通过USB接口与计算机相连。

应用一种采用中红外光源检测SF₆气体及其分解物的装置，测试SF₆气体及其分解物的方法，该方法的实现过程为：

激光器发射激光束经一号聚焦透镜、待测气体和二号聚焦透镜后，入射至光谱仪上，光谱仪获取透过待测气体的光的波长值和光波的强度，并将其发送至计算机，计算机根据光谱仪获取的波长值获知待测气体中气体的类型，计算机根据光谱仪获取的光波强度获得待测气体中气体的浓度。

本发明的优点是：本发明不但能够判断出SF₆气体是否分解，还可判断出该SF₆气体分解物的成分种类。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种采用中红外光源检测SF₆气体及其分解物的装置，它包括，激光器1、一号聚焦透镜2-1、二号聚焦透镜2-2、光谱仪4和计算机5；

所述激光器1用于产生激光束，该激光束经一号聚焦透镜2-1会聚后入射至待测气体3中，经过待测气体3的光束入射至二号聚焦透镜2-2上，二号聚焦透镜2-2将会聚后的光束入射至光谱仪4上，光谱仪4通过USB接口与计算机5相连。

具体实施方式二：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的激光器1的进一步说明，本实施方式所述的激光器1输出激光束的波长为2.5-5.0μm。

具体实施方式三：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的基于一种采用中红外光源检测SF₆气体及其分解物装置的检测方法，该方法的实现过程为：