[發明專利]一種八通道六氟化硫動態配氣方法及系統

在審

• 申請號: 201710952687.2
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107583477A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 苗玉龍;何國軍;印華;邱妮;姚強;吳彬;胡曉銳;張施令;宮林;籍勇亮
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司電力科學研究院;國網重慶市電力公司;國家電網公司
• 主分類號: B01F3/02
• 分類號: B01F3/02;B01F15/04;G01N33/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 胡柯

技術領域

本發明涉及六氟化硫分解產物檢測技術領域，特別是一種八通道六氟化硫動態配氣方法及系統。

背景技術

六氟化硫氣體中的分解產物是以多種產物、多種濃度混合的形式存在的，在分析時會產生相互的影響甚至干擾。直接對單一濃度的標準物質采樣分析無法滿足這種復雜的情況，因此，建立多通道的動態配氣系統才能滿足校準和檢測的需要。

六氟化硫氣體中分解產物的分析是目前國內六氟化硫電氣設備監督的熱點研究項目，但準確地對各種分解產物進行定量檢測是目前的一項難題，要解決這一難題，首先要解決相關分析儀器的校準問題。

目前國內常用的配氣系統最多為4通道(包括稀釋氣通道)，稀釋氣體為高純氮或空氣，針對多通道、稀釋氣體為六氟化硫的專用配氣系統仍屬空白，而實際工作中常規分析六氟化硫分解產物多達8種，常用配氣系統已經無法滿足使用需求。

常用的六氟化硫配氣方法的設備簡單、操作繁瑣。但是由于容器與包裝氣體之間會發生物理吸附和化學反應等器壁反應，對某些活潑性氣體難以穩定地保存量值。在配制低濃度標準氣時，常引起較大的誤差，而且配制的含量范圍也受到一定限制。六氟化硫氣體中的分解產物容易受到環境中的氧和水分的影響，同時部分分解產物易被管線吸附，造成校準結果的誤差。

有鑒于上述缺陷，本發明提出一種八通道六氟化硫動態配氣方法及系統，將致力于解決這些問題。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明的目的就是提供一種八通道六氟化硫動態配氣方法及系統，既能方便、快捷、準確地操作觸摸屏配制標準氣體，又能根據被檢儀器或分析方法所需要的流量，配氣系統將配制出的標準氣體進行流量控制和分流，相當于在配氣裝置中增加了流量控制器設備功能，精度高、穩定性好、線性佳。

本發明的目的之一是通過這樣的技術方案實現的，一種八通道六氟化硫動態配氣方法，它包括有：所述方法步驟如下：

S1：配制單組分標準氣，計算原料氣和稀釋氣的流量比；

S2：混合多組分標準氣，計算多組分中各組分的原料氣流量和稀釋氣流量的流量比；

S3：計算混合標準氣中各組分氣體的實際濃度值。

進一步，步驟S1中配制單組份標準氣的具體流程如下：

以高純氮氣N₂作為稀釋氣，使用濃度為s的原料氣G，配制濃度為c的標準氣體，則稀釋比

計算可得到原料氣G和稀釋氣N₂的流量比f_G:f_N2應為：

進一步，步驟S2中混合多組分標準氣的具體流程如下：

配制多組分標準氣時，原料氣G₁…G_k的濃度分別為s₁…s_k，需要配制各組分濃度分別為c₁…c_k；

混合標準氣時，則組分氣體G_i的稀釋比其中i:1…k；由式(1)導出計算，可求得各組分原料氣的流量和稀釋氣N₂流量的流量比為：

進一步，步驟S3中計算混合標準氣中各組分氣體的實際濃度值如下：

當配氣時不使用稀釋氣N₂，即流量即只由k種原料氣按一定比例混合而制得混合標準氣，此時各組分氣體的稀釋比m₁…m_k必定滿足的關系，其中i:1…k；同樣地，各組分原料氣之間的流量比應為：

根據以上流量比，通過質量流量控制器設定各組分原料氣和稀釋氣的流量，即可精確地動態配制得到滿足要求的多組分混合標準氣；

當從流量控制器測量得到濃度為s_i的原料氣G_i的實際流量為所有組分氣體和N₂通道的總流量為F；則混合標準氣中該組分氣體的實際濃度值C_i的計算公式為：

其中：i:1…k。

進一步，所述方法還包括有流量控制器的讀數修正，所述流量控制器的修正過程如下：

單組分氣體的質量流量轉換系數的計算公式為：

C＝0.3106N/(ρ×C_P)(5)

式中：ρ為氣體在標準狀態下的密度；C_P為氣體的定壓比熱；N為氣體分子構成系數；C為該氣體的質量流量轉換系數；