[发明专利]用于测量六氟化硫分解气体中二氧化硫浓度的装置及其测量方法

权利要求书

1.用于测量六氟化硫分解气体中二氧化硫浓度的装置，其特征在于，它包括数字锁相放大器(1)、激光器控制器(2)、1350cm^-1激光器(3)、第一聚光镜(4)、样品池(5)、第二聚光镜(6)、光谱仪(7)和计算机(8)；

样品池(5)用于填充SF₆分解气体；

数字锁相放大器(1)输出信号进入激光器控制器(2)，激光器控制器(2)根据接收到的信号控制1350cm^-1激光器(3)发出1350cm^-1波段的激光，该激光经过第一聚光镜(4)透射至样品池(5)中，

1350cm^-1波段的激光用于吸收样品池(5)中SF₆分解气体中的SO₂气体，被吸收的SO₂气体通过1350cm^-1波段的激光输送至第二聚光镜(6)上，第二聚光镜(6)将该激光输送至光谱仪(7)的入射狭缝中，由光谱仪(7)得到SO₂气体的光谱，将该光谱传输至数字锁相放大器(1)中，由数字锁相放大器(1)存储得到的SO₂气体的光谱和样品池(5)中充入大气时的大气光谱，去除系统中的噪声干扰，将两个光谱传输至计算机(8)，计算机(8)利用比尔定律获得充入样品池(5)中的SO₂气体的浓度；

所述光谱仪(7)的入射狭缝位于第二聚光镜(6)的焦点处。

2.根据权利要求1所述的用于测量六氟化硫分解气体中二氧化硫浓度的装置，其特征在于，所述第一聚光镜(4)和第二聚光镜(6)均为石英透镜。

3.根据权利要求2所述的用于测量六氟化硫分解气体中二氧化硫浓度的装置，其特征在于，1350cm^-1激光器(3)发出的激光经过第一石英聚光镜(4)后，获得的输出光为平行光。

4.根据权利要求1、2或3所述的用于测量六氟化硫分解气体中二氧化硫浓度的装置，其特征在于，样品池(5)为两端密封的圆筒结构。

5.根据权利要求4所述的用于测量六氟化硫分解气体中二氧化硫浓度的装置，其特征在于，样品池(5)的内径为30mm，长度为40mm。

6.六氟化硫分解气体中二氧化硫浓度的测量方法，该方法是根据权利要求1所述用于测量六氟化硫分解气体中二氧化硫浓度的装置实现的，其特征在于，所述方法包括：

步骤一：在样品池(5)中充入大气，打开1350cm^-1激光器(3)，通过光谱仪(7)获得大气的光谱I₀(λ)，并将该光谱传输至数字锁相放大器(1)中进行存储；

步骤二：关闭1350cm^-1激光器(3)，在样品池(5)中充入待检测的SF₆分解气体，再打开1350cm^-1激光器(3)，通过光谱仪(7)获得SF₆分解气体的光谱I(λ)，并将该光谱传输至数字锁相放大器(1)中进行存储；

步骤三：数字锁相放大器(1)将存储的大气的光谱I₀(λ)和SF₆分解气体的光谱I(λ)传输至计算机(8)，计算机(8)利用比尔定律获得充入样品池(5)中的待测SO₂气体的浓度N。

7.根据权利要求6所述六氟化硫分解气体中二氧化碳浓度的测量方法，其特征在于，获得充入样品池(5)中的待测SO₂气体的浓度N的公式为：

I(λ)＝I₀(λ)e^σN，

式中，σ为待测SO₂气体在1350cm^-1激光下的吸收截面。