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一种氟化氢气体在线检测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种氟化氢气体在线检测仪，包括检测系统和中央处理系统，所述检测系统包括采样装置以及与中央处理系统连接的HF气敏传感器，所述采样装置包括检测气室，所述检测气室具有与GIS高压气室连接的进气口和出气口，所述HF气敏传感器固定在所述检测气室上，其测试端位于检测气室内，来自GIS高压气室的气体进入检测气室中，HF气敏传感器检测气体中HF气体浓度，并将检测信息传送至中央处理系统进行处理，获得HF气体含量。本实用新型可实时、快速和准确的检测氟化氢气体的含量，并且不会损失六氟化硫(SF6)电气设备内的SF6。
【专利说明】一种氟化氢气体在线检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种六氟化硫(SF6)电气设备中特征气体组分检测装置，尤其涉及一种氟化氢气体在线检测仪。
【背景技术】
[0002]自上世纪70年代以来，以六氟化硫(SF6)气体作为绝缘介质的电气设备已成为电力系统的主要设备，有效地提高了电力生产运行的安全经济性。GIS (气体绝缘开关设备)就是一种以SF6作为绝缘介质的组合电气设备。
[0003]由于设计、工艺、材质、安装或维护方面的不足，GIS设备内部可能存在绝缘缺陷，给电力安全生产造成很大隐患。如何尽早发现SF6电气设备中潜在的缺陷或故障从而降低安全风险一直是电力从业人员的重点研究课题之一。现有研究表明，通过检测S02、SO2F2,HF、CF4等特征气体组分可对设备内部缺陷或故障进行有效诊断，因为SF6电气设备在发热、融解时会产生下述化学反应:
[0004]2SF6 + 6H20 — 2S02 + 12HF + O2
[0005]在拉弧、连续拉弧时会产生下述化学反应:
[0006]SF6 + Cu — SF4 + CuF2
[0007]SF4 + H2O — SOF2 + 2HF
[0008]SOF2 + H2O — SO2 + 2HF
[0009]在众多特征气体中，氟化氢HF气体往往最早出现，且产生量最大，是一种可供选择的重要特征气体。但由于HF气体非常活泼，极易被设备内部的吸附剂吸附或与设备内壁等材料发生反应，造成浓度快速降低，给其准确检测带来很大难度。因此，提供一种HF气体在线检测装置和方法，对HF进行实时、快速、准确地检测，成为目前亟需解决的重要问题。
实用新型内容
[0010]本实用新型的目的在于提供一种氟化氢气体在线检测仪。该装置可实时、快速和准确地检测氟化氢气体的含量，并且不会损失六氟化硫(SF6)电气设备内的SF6。
[0011]实用新型本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:一种氟化氢气体在线检测仪，包括检测系统和中央处理系统，所述检测系统包括采样装置以及与中央处理系统连接的HF气敏传感器，所述采样装置包括检测气室，所述检测气室具有与GIS高压气室连接的进气口和出气口，所述HF气敏传感器固定在所述检测气室上，其测试端位于检测气室内，来自GIS高压气室的气体进入检测气室中，HF气敏传感器检测气体中HF气体浓度，并将检测信息传送至中央处理系统进行处理，获得HF气体含量。
[0012]所述的采样装置还包括活塞以及活塞驱动装置，所述活塞设置在检测气室内，所述中央处理系统控制活塞驱动装置驱动活塞在检测气室内作直线往复运动，便于从电气设备气室中采样和检测后将被测气体输送回气室。
[0013]所述的采样装置还包括与中央处理系统连接且具上/下限压力报警的压力传感器，所述压力传感器固定在检测气室上，监控检测气室内的压力变化并将信息传送给中央处理系统，用于HF含量值计算，同时所述中央处理系统根据情况驱动活塞驱动装置带动活塞在检测气室内作直线往复运动进行采样及将气体回送至GIS高压气室内。
[0014]本实用新型还包括气路系统，所述气路系统包括气体输入管路、进气截止阀、减压阀、电池阀、气体输出管路、单向阀和出气截止阀，所述气体输入管路与检测气室的进气口连接，所述进气截止阀、减压阀和电磁阀沿气体流动方向设置在气体输入管路上，避免GIS高压气室的气体进入检测气室，所述中央处理系统根据压力传感器传来的检测信息来控制电磁阀的启闭进行采样，所述气体输出管路的一端与检测气室的出气口连接，所述单向阀和出气截止阀沿气体流动方向设置在气体输出管路上，用于防止GIS高压气室的气体反向进入检测气室。
[0015]本实用新型所述检测气室和活塞采用化学稳定性很强的聚四氟乙烯，避免对HF气体的吸附或反应。
[0016]本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果:
[0017](I)本实用新型提供的检测仪结构简单，可以连续在线检测GIS的绝缘气体中HF气体浓度，在检测完毕后将气体送回GIS高压气室内，不会造成气体损失。
[0018](2)本实用新型提供的检测仪中HF气敏传感器是检测的核心部件，通过电化学反应检测得到氟化氢HF气体含量信息。本实用新型中应用的HF气敏传感器灵敏度和精度很高，其中，HF气体浓度检测范围为0-200 μ?/Ι, HF气体检测精度:0.Ο?μ?/L ;检出限最低可达 0.01 μ?/Lο
【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1是氟化氢HF气体在线检测装置系统图，图中:
[0020]1.GIS高压气室，2.进气截止阀，3.减压阀，4.电磁阀，5.检测系统，6.单向阀，
7.出气截止阀。
[0021]图2是检测系统结构示意图，图中:
[0022]51.检测气室，52.HF气敏传感器，53.活塞，54.压力传感器，55.螺杆，56.蜗轮，57.步进电机，58.出气口，59.进气口。
【具体实施方式】
[0023]下面列举一部分具体实例对本实用新型进行说明，有必要在此指出的是以下具体实施例只用于对本实用新型作进一步说明，不代表对本实用新型保护范围的限制。其他人根据本实用新型做出的一些非本质的修改和调整仍属于本实用新型的保护范围。
[0024]实施例一:检测装置
[0025]如图1和2所示的氟化氢气体在线检测仪为本实用新型的一个实施例，由检测系统、中央处理系统和气路系统构成。检测系统由采样装置、HF气敏传感器52和具上/下限压力报警的压力传感器54构成，HF气敏传感器52和压力传感器54分别与中央处理系统连接。采样装置由检测气室51、活塞53以及活塞驱动装置构成。检测气室51的端部设有与GIS高压气室I连接的进气口 59和出气口 58，活塞53设置在检测气室51内，活塞驱动装置由步进电机57、蜗轮56和蜗杆55构成，蜗杆55的一端连接活塞53。在初始时活塞53位于检测气室51的端部，让检测气室51内在采样前处于排空状态。HF气敏传感器52和压力传感器54固定在检测气室54上。HF气敏传感器52的测试端位于检测气室51内，来自GIS高压气室I的气体进入检测气室51中，HF气敏传感器52检测气体中HF气体浓度，并将检测电信号传送至中央处理系统进行处理，获得HF气体含量。压力传感器54监控检测气室51内的压力并根据检测气室51内气压变化，并将检测信号反馈给中央处理系统，由中央处理系统根据情况驱动活塞装置带动活塞53在检测气室51内做直线往复运动，进行采样及将气体回送至GIS高压气室I内，同时压力传感器54将测得的压力信息传送至中央处理系统，用于HF含量值计算。
[0026]气路系统由气体输入管路、进气截止阀2、减压阀3、电磁阀4、气体输出管路、单向阀6和出气截止阀7构成，气体输入管路一端与检测气室51的进气口 59连接，另一端与GIS高压气室I连接。进气截止阀2、减压阀3和电磁阀4沿气体流动方向设置在气体输入管路上,避免高压气室I的气体进入检测气室51。电磁阀4与中央处理系统连接，由中央处理系统根据压力传感器54传来的检测信号来控制电磁阀4的启闭进行采样。气体输出管路的一端与检测气室51的出气口 58连接，另一端与GIS高压气室I连接。单向阀6和出气截止阀7沿气体流动方向设置在气体输出管路上，用于防止高压气室I的气体反向进入检测气室51。
[0027]检测气室51和活塞53采用化学稳定性很强的聚四氟乙烯，避免对HF气体的吸附或反应。
[0028]本实用新型的HF浓度检测范围为0-200μ?ν1 ；HF检测精度为0.01PL/L。
[0029]本实用新型可用其他的不违背本实用新型的精神或主要特征的具体形式来概述。本实用新型的上述实施例和试验例都只能认为是对本实用新型的说明而不是限制，因此凡是依据本实用新型的实质技术对 以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种氟化氢气体在线检测仪，其特征在于，包括检测系统和中央处理系统，所述检测系统包括采样装置以及与中央处理系统连接的HF气敏传感器，所述采样装置包括检测气室，所述检测气室具有与GIS高压气室连接的进气口和出气口，所述HF气敏传感器固定在所述检测气室上，其测试端位于检测气室内，来自GIS高压气室的气体进入检测气室中，HF气敏传感器检测气体中HF气体浓度，并将检测信息传送至中央处理系统进行处理，获得HF气体含量。
2.根据权利要求1所述氟化氢气体在线检测仪，其特征在于，所述的采样装置还包括活塞以及活塞驱动装置，所述活塞设置在检测气室内，所述中央处理系统控制活塞驱动装置驱动活塞在检测气室内做直线往复运动，便于从电气设备气室中采样和检测后将被测气体输送回气室。
3.根据权利要求1所述氟化氢气体在线检测仪，其特征在于，所述的采样装置还包括与中央处理系统连接且具上/下限压力报警的压力传感器，所述压力传感器固定在检测气室上，监控检测气室内的压力变化并将信息传送给中央处理系统，用于HF含量值计算，同时所述中央处理系统根据情况驱动活塞驱动装置带动活塞在检测气室内作直线往复运动进行采样及将气体回送至GIS高压气室内。
4.根据权利要求1或2或3所述氟化氢气体在线检测仪，其特征在于，还包括气路系统。
5.根据权利要求4所述氟化氢气体在线检测仪，其特征在于，所述气路系统包括气体输入管路、进气截止阀、减压阀、电池阀、气体输出管路、单向阀和出气截止阀，所述气体输入管路与检测气室的进气口连接，所述进气截止阀、减压阀和电磁阀沿气体流动方向设置在气体输入管路上，所述中央处理系统根据压力传感器传来的检测信息来控制电磁阀的启闭进行采样，所述气体输出管路的一端与检测气室的出气口连接，所述单向阀和出气截止阀沿气体流动方向设置在气体输出管路上，用于防止气室的气体反向进入检测气室。
6.根据权利要求1或2或3所述氟化氢气体在线检测仪，其特征在于，所述检测气室和活塞采用化学稳定性很强的聚四氟乙烯。
【文档编号】G01N27/26GK203405439SQ201320382270
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】唐念, 李丽, 周永言, 王宇 申请人:广东电网公司电力科学研究院, 上海丽和自动化仪表设备有限公司