本發(fā)明涉及一種氣體采樣裝置，特別是公開一種用于GIS設備的SF₆氣體采樣裝置，是一種能采集現場GIS設備中具有代表性的六氟化硫導致故障的SF₆樣品氣的氣體取樣器，方便采集后再送到實驗室的專用色譜儀上進行氣體組分分析。

背景技術：

SF₆具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能，是一種優(yōu)于空氣和油之間的新一代超高壓絕緣介質材料。電氣工業(yè)利用其很高介電強度和良好的滅電弧性能，用作高壓開關、大容量變壓器、高壓電纜和氣體的絕緣材料。但是，六氟化硫氣體在電氣設備中經電暈、火花及電弧作用，還會產生多重有毒、腐蝕性氣體及固體分解產物，如：氟化亞硫酰、氟化硫酰、硫化氫、二氧化硫等。所以，對含六氟化硫氣體的電氣設備必須進行取樣檢測。

然而SF₆設備分布在各個現場，設備分散且數量龐大，針對有狀況的設備進行單獨的樣品采集并分析是檢測SF₆設備是否異常的一個重要的手段。但是，對于現有技術的普通的取樣器來說，由于取氣鋼瓶內壁對于分解出來的硫化物、氟化物會產生不可逆的吸附作用，從而使得原本含量很低的分解產物無法得到真實的分析。此外，現有技術的取樣過程通常是將洗氣的氣體直接排空，這樣的操作很不利于環(huán)境保護，造成環(huán)境污染。因此，如何取得真實的六氟化硫樣品氣并能實現儀器分析，減少取樣過程中SF₆樣品氣的排放，設計一個合適的氣體采樣裝置顯得尤為重要。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是解決現有技術的缺陷，設計一種用于GIS設備的SF₆氣體采樣裝置，能夠方便、真實地采集到現場GIS設備中的SF₆樣品氣到實驗室的專用色譜儀上進行組分分析，很大程度上解決了取氣難、分析難的問題。

本發(fā)明是這樣實現的：一種用于GIS設備的SF₆氣體采樣裝置，其特征在于：所述的采樣裝置包括洗取氣系統(tǒng)和回收系統(tǒng)，所述的洗取氣系統(tǒng)包括設置在一個小型儀表箱內的氣路切換系統(tǒng)、壓力顯示系統(tǒng)和氣路控制組件，所述氣路切換系統(tǒng)的氣體進口通過連接氣路順序連接一個進口針閥和一個進口三通閥，所述進口三通閥的另兩路中一路順序連接第二負壓表、取氣瓶、出口三通閥和出口針閥，另一路順序連接第一負壓表和洗氣瓶，最后連接至出口三通閥，各部件間通過相應的連接氣路連接，并通過所述的氣路控制組件實現氣路切換控制，所述的回收系統(tǒng)包括順序連接的開關閥、過濾器、真空泵和回收鋼瓶，在所述的采樣裝置進行回收及抽真空工作時，所述回收系統(tǒng)的開關閥一端通過連接氣路連接至所述洗取氣系統(tǒng)的出口針閥一端的氣體出口，回收所述洗取氣系統(tǒng)里的SF₆樣品氣，防止SF₆樣品氣的排空造成的空氣污染。

分別用于顯示所述洗氣瓶及取氣瓶壓力的第一負壓表、第二負壓表設置于所述儀表箱的面板上，所述的儀表箱面板上還分別設置有所述進口針閥的閥柄、進口三通閥的閥柄、出口三通閥的閥柄和出口針閥的閥柄，以及氣體進口和氣體出口，所述的氣體進口和氣體出口為不銹鋼快速接頭，當不連接外氣路時處于常閉狀態(tài)，氣體進口和氣體出口的另一端分別和進口針閥和出口針閥相連。

所述的取氣瓶為壓力容器，采用316L不銹鋼取氣瓶，瓶體頂部設有兩根3mm長度的氣路管分別作為取氣瓶進氣口和取氣瓶出氣口，所述取氣瓶的瓶體內壁經過拋光、清洗及涂層處理，所述的涂層處理為通過溶劑溶解烷硫基化合物后均勻噴涂在瓶體內部，并烘干形成烷硫基化合物涂層，所述的烷硫基化合物涂層均勻地分布在所述取氣瓶的瓶體內壁，所述的烷硫基化合物涂層極大地減小硫化物的吸附。

所述的洗氣瓶采用316L不銹鋼洗氣瓶，其內壁經過拋光、清洗處理，所述洗氣瓶的瓶體頂部設有兩根3mm長度的氣路管作為洗氣瓶進氣口和洗氣瓶出氣口。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明設計了一種用于采集GIS設備中SF₆樣品氣的取樣裝置，本發(fā)明采樣裝置能夠準確現場采集指定GIS設備中的SF₆樣品氣，且結構緊湊，便于攜帶回實驗室分析SF₆樣品氣中各種組分的含量，從而判斷GIS設備的運行狀況、對故障分析提供強而有力的依據。本發(fā)明采樣裝置設計合理，利用洗氣瓶，暫時儲存了吹掃連接管路所用的SF₆樣品氣，防止了SF₆的排放，避免污染環(huán)境。并且極大地減小了空氣的滲入，尤其是取氣瓶內壁的烷硫基化合物涂層設計，有效地防止了SF₆樣品氣中特征組分的吸附，從而增強了分析結果的可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明采樣裝置回收及抽真空時的氣路流程框圖。

圖2是本發(fā)明洗氣時的氣路流程框圖。

圖3是本發(fā)明取氣時的氣路流程框圖。

圖4是本發(fā)明進行SF₆樣品氣分析時的氣路流程框圖。

圖中：1、進口針閥； 2、進口三通閥； 3、第一負壓表； 4、第二負壓表； 5、出口三通閥； 6、出口針閥； 7、開關閥。

具體實施方式

根據附圖1，本發(fā)明一種用于GIS設備的SF₆氣體采樣裝置，包括洗取氣系統(tǒng)和回收系統(tǒng)，所述的洗取氣系統(tǒng)包括設置在一個小型儀表箱內的氣路切換系統(tǒng)、壓力顯示系統(tǒng)和氣路控制組件。所述氣路切換系統(tǒng)的氣體進口通過連接氣路順序連接一個進口針閥1和一個進口三通閥2，所述進口三通閥2的另兩路中一路順序連接第二負壓表4、取氣瓶、出口三通閥5和出口針閥6，另一路順序連接第一負壓表3和洗氣瓶，最后連接至出口三通閥5。各部件間通過相應的連接氣路連接，并通過所述的氣路控制組件實現氣路切換控制。所述的回收系統(tǒng)包括順序連接的開關閥7、過濾器、真空泵和回收鋼瓶。在所述的采樣裝置進行回收及抽真空工作時，所述回收系統(tǒng)的開關閥一端通過連接氣路連接至所述洗取氣系統(tǒng)的出口針閥一端的氣體出口，回收所述洗取氣系統(tǒng)里的SF₆樣品氣，防止SF₆樣品氣的排空造成的空氣污染。

本發(fā)明采樣裝置的具體操作步驟如下：

1、回收及抽真空：進行回收操作時，如附圖1所示，出口三通閥5分別選擇氣路切換至取氣瓶與洗氣瓶，將氣體出口與回收系統(tǒng)的開關閥7一端相連，真空泵的出口接通回收鋼瓶，進口針閥1關閉，出口針閥6開啟，開啟真空泵和回收鋼瓶瓶閥，抽到真空泵的極限負壓之后，關閉出口針閥6，關閉真空泵和回收鋼瓶瓶閥即完成操作。進行抽真空操作時，如附圖1所示，出口三通閥5分別選擇氣路切換至取氣瓶與洗氣瓶，將氣體出口與回收系統(tǒng)的開關閥7一端相連，真空泵的出口接放空，進口針閥1關閉，出口針閥6開啟，抽到真空泵的極限負壓之后，關閉出口針閥6。接著從氣體進口處吹入氦氣，利用進口三通閥2控制氦氣分別進入洗氣瓶和取氣瓶，同時利用進口針閥1控制氦氣流量，防止洗氣瓶及取氣瓶內壓力迅速上升。當第一負壓表3、第二負壓表4分別顯示洗氣瓶和取氣瓶內的氦氣壓力到0.4MPa左右時關閉進口針閥1，開啟出口針閥6和回收系統(tǒng)的開關閥7，控制出口三通閥5分別對洗氣瓶和取氣瓶進行抽真空。反復上述過程2～3次，確保取氣瓶和洗氣瓶均清洗干凈，并處于真空狀態(tài)。

2、洗氣及取氣：現場操作時，需要將采樣裝置的氣體進口和待采樣的GIS設備連接好，進口三通閥2選擇接通洗氣瓶方向，開啟進口針閥1，保持洗氣瓶壓力緩慢地增長，如附圖2所示。待第一負壓表3顯示洗氣瓶內壓力上升至0.3MPa后，連接氣路中的空氣基本被SF₆樣品氣洗凈。然后旋轉進口三通閥2，GIS設備中的SF₆樣品氣會由于壓力差進入到取氣瓶中，如附圖3所示。待第二負壓表4顯示取氣瓶內壓力上升至0.3MPa時，取樣結束，關閉進口針閥1，使采樣裝置處于密封狀態(tài)。

3、樣品分析：進行SF₆樣品氣分析時，先將氣相色譜儀連接至采樣裝置的氣體出口，通過出口針閥6對SF₆樣品氣的出口流量進行控制，將SF₆樣品氣送入氣相色譜儀進行分析，如附圖4所示。氣體分析結束后，關閉出口針閥6，斷開采樣裝置與氣相色譜儀的連接，再將回收系統(tǒng)的開關閥7一端連接至氣體出口，利用回收系統(tǒng)對采樣裝置內殘留的六氟化硫氣體進行回收操作，防止SF₆的放空和泄露，減小對環(huán)境的污染。