[發明專利]一種基于光電傳感原理的綜合氣體分析儀及其使用方法

在審

• 申請號: 201810486998.9
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108693132A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 劉云峰;章欣;蘇翔云
• 申請（專利權）人: 鄭州力創光電技術有限公司
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504;G01R31/12
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 季發軍

本發明公開了一種基于光電傳感原理的綜合氣體分析儀，結合非分光紅外譜吸收技術和可調半導體激光氣體檢測技術分別實現對氣體不同組分進行分析和檢測，包括進氣接頭、第一四通閥、氣體精確測量傳感器組、濕度測量模塊、氣體純度測量模塊、第二四通閥和出氣接頭，第一四通閥的進口通過管路與進氣接頭相連通，第二四通閥的出口通過管路與出氣接頭相連通。本發明能夠實現定量、精確檢測，不存在交叉干擾現象；而且取氣量少，反應時間快，使用壽命長，不存在零點漂移；能夠實現對腐蝕性氣體的準確測量；儀器長期穩定性好，受環境影響小；成本優勢控制明顯，結合兩種技術的成本特點，針對不同氣體采用不同的檢測原理，利于便攜式儀表產業化推廣。

技術領域

本發明屬于氣體絕緣設備綜合氣體分析技術領域，尤其是涉及一種基于光電傳感原理的綜合氣體分析儀及其使用方法。

背景技術

六氟化硫（SF₆）氣體具有優良的絕緣和滅弧性能，作為絕緣介質可以大大減小設備尺寸，因此廣泛應用于氣體絕緣斷路器、氣體絕緣組合電器（Gas Iusulated SubStation， GIS）、變壓器、互感器等各種電氣設備中。據不完全統計，全國SF₆高壓開關和全封閉組合電器GIS達數十萬臺，已成為電力系統的主要設備，其應用對提高電力生產的安全經濟運行起到了很好的作用。純凈的SF₆化學性質穩定，正常狀況下不易分解。然而，由于SF₆氣體絕緣設備在制造、安裝或運行時可能出現各種缺陷，進而發生放電（電弧放電、火花放電、局部放電）和過熱故障，導致SF₆氣體發生分解，生成多種低氟硫化物，這些低氟硫化物會和設備內部存在的微量水分、氧氣等雜質生成氟化氫（HF）、二氧化硫（SO₂）、硫化氫（H₂S）、氟化亞硫酰（SOF₂）、氟化硫酰（SO₂F₂）等化合物。若放電現象出現在固體絕緣介質附近，還將生成CF₄、CO、CO₂等分解化合產物。

實踐研究表明，通過SO₂含量比例可分析判斷放電劇烈程度和設備是否高溫過熱；通過H₂S氣體組分含量大小來判斷故障是否涉及固體絕緣；CO和CO₂可以作為設備過熱的特征氣體；而通過CF₄氣體含量可分析判斷固體絕緣情況。

六氟化硫SF₆氣體絕緣設備在制造、安裝或運行時可能出現各種缺陷，進而發生放電和過熱故障，導致SF₆氣體發生分解，實踐研究表明，通過SO₂含量比例可分析判斷放電劇烈程度和設備是否高溫過熱；通過H₂S氣體組分含量大小來判斷故障是否涉及固體絕緣；CO氣體和CO₂氣體可以作為設備過熱的特征氣體；而通過CF₄氣體含量可分析判斷固體絕緣情況。

目前對于SF₆分解產物的檢測主要應用電化學傳感器對SO₂、HF、CO、H₂S等氣體進行檢測，而電化學傳感器存在零點漂移、易受交叉干擾影響、使用壽命短等特點，這就使得對SF₆分解產物的測量不夠準確、可靠性較差。