[发明专利]一种吸入式SF6气体泄漏监测装置及方法

权利要求书

1.一种吸入式SF6气体泄漏监测装置，其特征在于：该装置包括出气口（1）、进气口（2）、红外光源（3）、窗口片一（4）、窗口片二（5）、参比滤光片（6）、测量滤光片（7）、双通道红外探测器（8）、温度探测器（9）、信号调理模块（10）、A/D转换模块（11）、数据处理模块（12）、光源驱动模块(13)、装置本体(14)、端盖一（15）和端盖二（16）；内部中空的装置本体（14）形成一个气室，气室内壁镀金反射膜，其上设出气口（1）和进气口（2），装置本体（14）两端装有窗口片一（4）及窗口片二（5），使气室密封而不阻碍红外光传输，气室之中设置有温度探测器（9），窗口片一（4）的左侧设有红外光源（3），通过端盖一（15）固定并与装置本体（14）相连，窗口片二（5）的右侧设有双通道红外探测器（8），双通道红外探测器（8）的两个通道前面分别装有参比滤光片（6）和测量滤光片（7），从而使得双通道红外探测器（8）能输出一个参比信号和一个测量信号，通过端盖二（16）固定双通道红外探测器（8）并与装置本体（14）连为一体，所述的针对SF6气体泄漏监测的参比滤光片（6）和测量滤光片（7）均为超窄带干涉滤光片，在端盖二（16）外面设有电路板，电路板固定在端盖二（16）上。

2.根据权利要求1所述的一种吸入式SF6气体泄漏监测装置，其特征在于：电路板上包括信号调理模块（10），A/D转换模块（11），数据处理模块（12）和光源驱动模块（13），信号调理模块（10）对参比信号和测量信号进行放大和滤波，A/D转换模块（11）将模拟电信号转换成数据处理模块（12）能够接收的数字信号，数据处理模块（12）根据接收到的数字信号计算出被测气体的浓度并将此浓度对外输出，光源驱动模块（13）驱动红外光源（3）发出稳定的红外光。

3.根据权利要求1所述的一种吸入式SF6气体泄漏监测装置，其特征在于：参比滤光片（6）的中心波长为3.95μm±40nmm，半带宽为90nm±20nm，测量滤光片（7）的中心波长为10.55μm±80nm，半带宽为90nm±20nm。

4.一种吸入式SF6气体泄漏监测的方法，采用权利要求1或2或3所述的吸入式SF6气体泄漏监测装置，其特征在于：通过真空泵连接出气口（1），促使被测泄漏气体由进气口（2）不断流入气室，连接外部电源供电以后，光源驱动模块（13）驱动红外光源（3）发出红外光，经过进入气室内的气体吸收，又经过参比滤光片（6）和测量滤光片（7）到达双通道红外探测器（8），双通道红外探测器（8）两个通道分别产生一个包含光源和环境信息的参比信号和一个包含被测气体浓度信息的测量信号，这两个信号通过信号调理模块（10）的放大、滤波和A/D转换模块（11）转换成数字信号之后，输入到数据处理模块（12），数据处理模块（12）通过数据处理排除掉光源和环境的影响，根据事先写入的浓度计算模型得到被测泄漏SF6气体的浓度，与此同时，温度探测器（9）也将探测到的被测泄漏SF6气体的温度输入到数据处理模块（12），数据处理模块（12）再对被测泄漏SF6气体浓度进行温度修正，从而得到真实的被测泄漏SF6气体浓度，将此SF6浓度对外输出。

5.根据权利要求4所述的一种吸入式SF6气体泄漏监测的方法，其特征在于：所述的数据处理模块（12）中数据处理时针对泄漏SF6气体的特性，采用多点标定方法，建立泄漏SF6气体浓度计算模型，标定时，在泄漏SF6监测量程范围内选择多个浓度点，配制标准混合气，根据测量电压和参比电压得到一个只包含气体浓度信息的变量D以消除光源的影响，根据D值与标准浓度X0值之间的对应关系建立泄漏SF6气体浓度计算模型，将此模型及标定时的温度信息一并写入单片机存储器内，实际监测时，数据处理模块（12）接收测量电压、参比电压和温度三个数值，先计算出泄漏SF6气体浓度信息变量D，以排除可能存在的光源波动和环境影响，再根据事先写入的泄漏SF6气体浓度计算模型计算出对应的浓度值，然后根据温度进行温度补偿，得到补偿后的泄漏SF6气体浓度，此浓度即为被测泄漏SF6气体的真实浓度值。