專利名稱：六氟化硫氣體分解產(chǎn)物檢測儀的制作方法
六氟化硫氣體分解產(chǎn)物檢測儀技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明具體涉及一種六氟化硫氣體分解產(chǎn)物檢測儀。
技術(shù)背景
此前，國內(nèi)的六氟化硫(SF6)分解產(chǎn)物檢測儀全部采用基于電化學(xué)傳感器原理的檢測方法。電化學(xué)傳感器法具有結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，實(shí)現(xiàn)容易等特點(diǎn)。但是，電化學(xué)傳感器法也有很大的缺陷，主要有1)當(dāng)檢測氣體的濃度較高時(shí)，傳感器難以恢復(fù)初始狀態(tài)。即發(fā)生所謂的傳感器“中毒現(xiàn)象”；幻當(dāng)檢測的氣體為多組分氣體的混合物時(shí)易發(fā)生交叉感染現(xiàn)象，測量結(jié)果相互干擾，氣體選擇性差。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)六氟化硫分解產(chǎn)物檢測儀采用基于電化學(xué)傳感器原理檢測，檢測結(jié)果準(zhǔn)確性差、靈敏度低的缺陷，提供一種采用光聲光譜法檢測氣體濃度的六氟化硫氣體分解產(chǎn)物檢測儀。
即一種六氟化硫氣體分解產(chǎn)物檢測儀，其特征在于包括進(jìn)氣管、控制系統(tǒng)、檢測單元、減壓閥、電磁閥和氣泵，進(jìn)氣管與減壓閥的進(jìn)口連接，減壓閥的出口與電磁閥的常開口連接，氣泵與電磁閥的常閉口連接，電磁閥的公共口與檢測單元的入口相連接，檢測單元的氣體出口與大氣相通，控制系統(tǒng)與檢測單元、電磁閥、氣泵電氣連接。
所述檢測單元包括反射鏡、氣體出口、光聲池、微音器、氣體入口、入射鏡、濾光片、 光源調(diào)制器、光源、濾光片切換盤和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，光聲池側(cè)壁的中部裝有微音器，側(cè)壁靠近兩端設(shè)有氣體入口和出口，光聲池的兩端分別裝有反射鏡和入射鏡，在光聲池的裝有入射鏡的一側(cè)設(shè)有濾光片切換轉(zhuǎn)盤，濾光片切換轉(zhuǎn)盤上部裝有與被測氣體組分紅外吸收波長對應(yīng)的濾光片，濾光片切換轉(zhuǎn)盤的另一側(cè)裝有光源調(diào)制器和光源.控制系統(tǒng)與光源調(diào)制器、光源、濾光片切換盤電氣連接，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與微音器電氣連接。
本發(fā)明采用最新型的硅微傳聲器檢測光聲信號(hào)，微音器目前主要有動(dòng)圈式、電容式、駐極體和最近新興的硅微傳聲器。動(dòng)圈傳聲器音質(zhì)較好，但體積龐大。駐極體傳聲器體積小巧，成本低廉，在電話、手機(jī)等設(shè)備中廣泛使用。本項(xiàng)目采用硅微傳聲器用于檢測微弱的光聲信號(hào)，硅微傳聲器基于CMOS MEMS技術(shù)，體積更小。其一致性將比駐極體電容器微音器的一致性好4倍以上，并可得到更好的改進(jìn)聲波形成并極大降低了系統(tǒng)噪聲。
本發(fā)明利用氣泵采用空氣吹掃技術(shù)對氣室及管路進(jìn)行吹掃，因管路及氣室對六氟化硫的分解產(chǎn)物二氧化硫及硫化氫具有吸附性，采用氣體吹掃技術(shù)用空氣進(jìn)行吹掃，極大提高了測量的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明的基本原理紅外光譜是分子振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)的特征譜線，不同分子因?yàn)榛瘜W(xué)鍵的不同，具有不同波長的特征吸收譜。同時(shí)氣體分子的吸收光譜并不是連續(xù)分布的，而是在一個(gè)波長范圍里離散的存在。光聲光譜效應(yīng)同其他紅外吸收技術(shù)相比是間接的測量技術(shù)。用一定的紅外光源照射密閉容器內(nèi)的氣體，氣體分子對光的吸收通過非輻射躍遷過程，在氣體中產(chǎn)生瞬態(tài)溫度變化，然后轉(zhuǎn)化為與氣體濃度成單調(diào)函數(shù)關(guān)系的壓力變化，用電介質(zhì)微音器或基于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMQ的壓力傳感器來探測聲波壓力大小，進(jìn)而推斷出氣體的濃度。本項(xiàng)目根據(jù)HITRAN2008G分子吸收光譜數(shù)據(jù)庫對S02，H2S，CO的吸收譜線進(jìn)行仔細(xì)分析后選取的特征吸收譜線分別為S02 3. 98Um CO :4. 65Um H2S，2. 64um，選用寬頻紅外光源作為系統(tǒng)的照射光源，采用電子方法調(diào)整技術(shù)，采用硅微傳聲器檢測微音信號(hào)，取得了預(yù)期的效果。
本發(fā)明具有精度高、靈敏度高、穩(wěn)定耐用、動(dòng)態(tài)測量范圍大、響應(yīng)時(shí)間快、不易受其他氣體干擾的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明對保證電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)具有重要意義。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明檢測單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖中所示1.控制系統(tǒng) 2.檢測單元，3.電磁閥，4.減壓閥，5.進(jìn)氣管，6.氣泵。7.反射鏡，8.氣體出口，9.光聲池，10.微音器，11.氣體入口，12.入射鏡片，13.濾光片，14.光源調(diào)制器，15.光源，16.濾光片切換盤，17.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，通過具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
如圖1所示進(jìn)氣管5與減壓閥4的進(jìn)口連接，減壓閥4的出口與電磁閥3的常開口連接，氣泵6與電磁閥3的常閉口連接，電磁閥3的公共口與檢測單元2的入口相連接， 檢測單元2的出口與大氣相通，控制系統(tǒng)1與檢測單元2、電磁閥3、氣泵6電氣連接。
如圖2所示光聲池9側(cè)壁的中部裝有微音器10，側(cè)壁靠近兩端設(shè)有氣體入口 11 和氣體出口 8，光聲池9的兩端分別裝有反射鏡7和入射鏡12，在光聲池9的裝有入射鏡12 的一側(cè)設(shè)有濾光片切換轉(zhuǎn)盤16，濾光片切換轉(zhuǎn)盤16上部裝有與被測氣體組分紅外吸收波長對應(yīng)的濾光片13，濾光片切換轉(zhuǎn)盤16的另一側(cè)裝有光源調(diào)制器14和光源15，控制系，1 與光源調(diào)制器14、光源15、濾光片切換盤16電氣連接，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)17與微音器10電氣連接。
本發(fā)明的工作過程被測氣體通過進(jìn)氣管5引入儀器，通過減壓閥4減壓后經(jīng)過電磁閥3后進(jìn)入檢測單元2中的光聲池9進(jìn)行測試。檢測時(shí)，光源15發(fā)出的光經(jīng)過光源調(diào)制器14調(diào)制后變成光強(qiáng)按一定頻率變化的調(diào)制光束，然后在經(jīng)過濾光片13濾光，讓只有測量需要波長的光通過，再經(jīng)過入射鏡12射入光聲池9內(nèi)并在入射鏡12和反射鏡7之間來回多次反射，對進(jìn)入光聲池9中的被測氣體進(jìn)行照射激發(fā)。被測氣體激發(fā)出的微弱聲音信號(hào)被微音器10檢測到，再經(jīng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)17處理后得到被測氣體中某一組分的濃度值。當(dāng)需要測量其它組分時(shí)，由控制系統(tǒng)1控制濾光片切換盤16轉(zhuǎn)過一定角度，換不同波長的濾光片13在進(jìn)行測量，全部組分測量完成后打開電磁閥3，啟動(dòng)氣泵6吹掃清除儀器內(nèi)殘存的樣氣，為下次檢測做好準(zhǔn)備。
權(quán)利要求
1.一種六氟化硫氣體分解產(chǎn)物檢測儀，其特征在于包括進(jìn)氣管、控制系統(tǒng)、檢測單元、 減壓閥、電磁閥和氣泵，進(jìn)氣管與減壓閥的進(jìn)口連接，減壓閥的出口與電磁閥的常開口連接，氣泵與電磁閥的常閉口連接，電磁閥的公共口與檢測單元的入口相連接，檢測單元的氣體出口與大氣相通，控制系統(tǒng)與檢測單元、電磁閥、氣泵電氣連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六氟化硫氣體分解產(chǎn)物檢測儀，其特征在于所述檢測單元包括反射鏡、氣體出口、光聲池、微音器、氣體入口、入射鏡、濾光片、光源調(diào)制器、光源、濾光片切換盤和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，光聲池側(cè)壁的中部裝有微音器，側(cè)壁靠近兩端設(shè)有氣體入口和出口，光聲池的兩端分別裝有反射鏡和入射鏡，在光聲池的裝有入射鏡的一側(cè)設(shè)有濾光片切換轉(zhuǎn)盤，濾光片切換轉(zhuǎn)盤上部裝有與被測氣體組分紅外吸收波長對應(yīng)的濾光片，濾光片切換轉(zhuǎn)盤的另一側(cè)裝有光源調(diào)制器和光源，控制系統(tǒng)與光源調(diào)制器、光源、濾光片切換盤電氣連接，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與微音器電氣連接。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種六氟化硫氣體分解產(chǎn)物檢測儀，其特征在于包括進(jìn)氣管、控制系統(tǒng)、檢測單元、減壓閥、電磁閥和氣泵，進(jìn)氣管與減壓閥的進(jìn)口連接，減壓閥的出口與電磁閥的常開口連接，氣泵與電磁閥的常閉口連接，電磁閥的公共口與檢測單元的入口相連接，檢測單元的氣體出口與大氣相通，控制系統(tǒng)與檢測單元、電磁閥、氣泵電氣連接。本發(fā)明具有精度高、靈敏度高、穩(wěn)定耐用、動(dòng)態(tài)測量范圍大、響應(yīng)時(shí)間快、不易受其他氣體干擾的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/35GK102495017SQ20111035139
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者張澤永, 殷衍剛, 馬帥 申請人:山東惠工電氣股份有限公司