[实用新型]一种具有温湿度补偿功能的SF6气体浓度检测装置有效

专利信息
申请号: 201721810513.4 申请日: 2017-12-21
公开(公告)号: CN207816812U 公开(公告)日: 2018-09-04
发明(设计)人: 常建华;裴昱;陈远鸣;卞晓阳 申请(专利权)人: 南京信息工程大学
主分类号: G01N21/3518 分类号: G01N21/3518
代理公司: 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 代理人: 董建林
地址: 210044 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 分析气室 进气口 浓度检测装置 本实用新型 空气干燥剂 温湿度补偿 防尘 透气膜 红外光 双元热释电探测器 宽谱红外光源 外界环境因素 检测装置 气室内壁 出气口 反射镜 减小 过滤 拉长 测量 分析
【说明书】:

实用新型涉及一种具有温湿度补偿功能的SF6气体浓度检测装置,包括宽谱红外光源、分析气室和双元热释电探测器,所述分析气室内壁设有若干用于拉长红外光程的反射镜,所述分析气室上设有用于SF6气体进出分析气室的进气口和出气口,所述进气口处设有防尘透气膜和空气干燥剂,气体经过所述进气口处防尘透气膜的过滤和空气干燥剂的干燥后流入所述分析气室。本实用新型中的检测装置减小外界环境因素对红外SF6气体浓度检测装置测量精度的影响。

技术领域

本实用新型涉及一种SF6气体浓度检测装置,尤其涉及一种具有温湿度补偿功能的SF6气体浓度检测装置。

背景技术

SF6气体具有理想的灭弧和绝缘性能,已广泛地应用于高压电力设备中,如高压断路器、变压器、接触器、互感器等。SF6气体在常温、常压下化学性质极其稳定,然而,在电力设备运行过程中,高温电弧、火花放电会使SF6气体产生裂解,生成的多种酸性物质会加速电力设备绝缘劣化的过程,严重影响其机械性能、开断性能以及电气性能,极易导致安全事故的发生。与此同时,泄漏的SF6气体会与空气中的水汽发生化学反应,生成的多种有毒物质不仅污染了大气环境,而且对电力设备维护人员的生命安全构成威胁。因此,准确、快速、方便的对 SF6气体浓度进行实时测量具有十分重要的现实意义。

当前,国内外测量SF6气体浓度检测装置的类型主要有:紫外线电离型气、电子捕获型、钢丝热电子发热型、电晕放电型气体传感器、半导体型、密度继电器型、高频振荡无极型气等。与上述各类型SF6气体浓度检测装置相比,基于非色散红外原理(NDIR)的SF6气体浓度检测装置具有测量范围广、选择性好、可靠性强、灵敏度高、检测迅速等诸多优点。

然而,在采用NDIR型SF6气体浓度检测装置进行实际检测时,检测环境中的温度、湿度因素会造成SF6气体浓度测量装置检测精度降低。其中,温度因素对气体浓度检测装置的影响可以通过对标准气体状态方程PV=nRT分析得知。当待测SF6气体分子的摩尔数恒定及在检测环境压强P不变的情况下,气体体积 V将随着温度T的升高而增大。反之,气体体积V将随着温度T的降低而减少。由于红外气体传感器分析气室的体积是固定的,因此升高温度将造成分析气室内待测SF6气体分子摩尔数的减少,从而降低待测SF6气体的浓度,减小了待测SF6气体对红外辐射的吸收量。此外,在检测环境湿度较大的场合,水汽不仅会使气体浓度测量装置检测电路的元器件受潮,而且凝结在滤光片上的露珠会导致透过滤光片的红外光波长与待测SF6气体吸收峰不匹配,造成红外SF6气体传感器测量精度的下降。

目前,对SF6气体浓度检测装置进行温湿度补偿的方法主要有如下两种:一是公式模型法,即采用最小二乘拟合方法对获得的SF6气体浓度测量误差进行线性拟合,即通过迭代法确定拟合公式的相关系数,建立数学公式模型实现对红外SF6气体浓度测量检测的温湿度补偿。但是此种补偿方法不仅计算过程繁杂,而且还对气体浓度检测装置分析气室的精确设计具有较高的要求,提升了制造成本的同时也增加了检测设备的体积。二是温湿度平衡法,即通过采用电路模块使检测环境的温度和湿度保持恒定,消除温度和湿度对气体浓度检测装置造成的影响,但是此种方法在检测系统中增加了硬件电路,不仅增加了功耗、提升了制造成本,而且不利于设备的小型化。

实用新型内容

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