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专利名称：一种基于红外差分法的SF₆环境监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种红外差分法SF6环境监测装置，主要用于检测。
背景技术：
六氟化硫(SF6)在常温常压下是一种无色、无臭、无毒、不燃、无腐蚀的气体，气体 密度6. 139g/L，其化学稳定性强，500°C 600°C不分解。六氟化硫具有良好的电气绝缘性 能及优异的灭弧性能，被广泛应用于电器工业，如断路器、高压变压器、气封闭组合电容 器、高压传输线、互感器等。在电力工业中，SF6是一种重要的介质，它用作封闭式中、高压 开关的灭弧和绝缘气体。六氟化硫还是一种简单窒息剂。暴露在氧气含量< 19. 5%的大 气中会导致头晕、昏迷、口水增多、反应迟钝、反胃、呕吐、失去意识和死亡。暴露在氧气含量 <12%的大气中会无任何先兆的失去知觉，并失去自我救护的能力。SF6经过高温拉弧放电 的分解物氟化亚硫酰(S0F2)、氟化硫酰(S02F2)、四氟化硫(SF4)、二氟化硫(SF2)等等也对 人体有极大的损害。因此在装有SF6设备的开关室，平时因为通风不良可能会缺少新鲜空 气，缺氧或因设备SF6气体泄漏而污染室内环境，使进入房间的操作人员，巡视、检修人员 的健康甚至生命受到严重威胁，给电力安全运行带来挑战，因此，我国《电业安全工作规程》 特别规定，在相关场所必须安装氧气和SF6检测报警装置，并安装必要的通风换气装置。目前，国内常用的SF6检测报警装置主要为以下两种1、基于高压电离原理进行SF6含量检测的检测报警装置该类型装置采用高电压将从电器设备中泄漏的SF6气体进行电离，形成正负离 子，根据电离形成的正离子数计算出SF6气体在环境中的含量。由于该类型装置需电离SF6气体，容易导致仪器的电离部分(传感器)出现被污 染现象。同时，由于传感器在仪器中的特殊性，现场使用时无法对其进行维护。若传感器一 旦出现污染现象，唯一可实现的修复措施即为更换传感器。另该类型装置存在测量精度不高，重现性差及只能检测环境中存在比较多的SF6 气体等问题。2、采用卤素传感器进行SF6含量检测的检测报警装置该类型装置采用卤素传感器探测(EOT)的原理，3&气体从设备中泄漏出来，从上 而下的下落，当SF6气体通过该检测装置时，如果气体的含量达到一定多时，该装置将会进 行报警，而如果泄漏的SF6气体正好不是落在该装置上时，那该装置将检测不到有SF6气体 的存在，或者当SF6气体的含量相当多时，也就是把该装置的传感器淹没了，该装置才能进 行报警。因此，该类型的装置也存在测量精度不高，漂移量大，重现性差等缺点。同时，目前中国市场采用卤素传感器进行SF6含量检测的装置，所用的卤素传感器 均为进口，存在着仪器价格高昂，售后维修服务不能得到保障的问题。

实用新型内容本实用新型针对现有技术的不足，提供一种基于红外差分法的SF6环境监测装置，其通过采用红外差分法对SF6含量进行监测，从而对存在SF6泄漏的室内环境进行监控，有 效地防止施工人员进入SF6含量过高的室内环境，避免因此造成施工事故。另外，由于本实 用新型基于红外差分法建立测量传感器，因此，本实用新型具有测量精度高、测量时间短、 重现性好、灵敏度高、不怕污染等优点，而且在测量时不需要电离被测物质，所以该设备工 作时不会电离产生新的物质。为实现以上的技术目的，本实用新型将采取以下的技术方案一种基于红外差分法的SF6环境监测装置，包括SF6气体采集装置、测量传感器、 声光报警装置以及控制器，所述测量传感器与SF6气体采集装置通过气体管道连接，同时所 述测量传感器与红外光线发生装置连接，所述控制器包括SF6气体含量分析处理装置，所述 SF6气体含量分析处理装置基于红外差分法建立，同时所述控制器通过SF6气体含量分析处 理装置对测量传感器所反馈数据的分析处理结果控制声光报警装置运行状态。进一步地，所述的SF6气体采集装置包括气体采样管以及气泵，所述气泵的吸气口 与该气体采样管连接，而气泵的出气口则与测量传感器连接。根据以上的技术方案，可以实现以下的有益效果本实用新型基于激光光谱分析法的原理，众所周知，包括SF6在内的许多化合物 的分子红外波段都有吸收光谱带，吸收带光谱的强弱和所在的波段是由分子的结构来决定 的。本实用新型所述基于红外差分法SF6的环境检测装置就是利用SF6气体对红外光谱的 特征吸收带设计出来的；利用吸收红外光谱法对物质的含量进行测定通常是依据Beer定 律进行计算，也就是将一束具有特征波长的光通过被测物质，由于有部分光的能量在通过 被测物质时被吸收掉，所以根据入射光能量的改变量和光在被测物质内所走过的光程以及 吸收光能物质的密度来计算出被测物质的含量；由于采用激光作为测量的手段，所以该设 备具有测量精度高、测量时间短、重现性好、灵敏度高、不怕污染等优点，而且在测量时不需 要电离被测物质，所以该设备工作时不会电离产生新的物质，同时，本实用新型在设备维护 方面不存在任何困难的问题。

图1是本实用新型的检测原理结构框图；具体实施方式
附图公开了本实用新型所涉及实施例的结构示意图。如图1所示，本实用新型所述基于红外差分法的SF6环境监测装置，包括SF6气体 采集装置、测量传感器、声光报警装置以及控制器，所述测量传感器与SF6气体采集装置通 过气体管道连接，同时所述测量传感器与红外光线发生装置连接，所述控制器包括SF6气体 含量分析处理装置，所述SF6气体含量分析处理装置基于红外差分法建立，同时所述控制器 通过SF6气体含量分析处理装置对测量传感器所反馈数据的分析处理结果控制声光报警装 置运行状态。因此，当所述的3&气体含量值大于控制器内预设的安全SF6气体含量值时，在 控制器的控制下，声光报警装置将被启动，告知使用者室内SF6气体含量超标，不宜进入。 另外，所述SF6气体采集装置包括气体采样管以及气泵，所述气泵的吸气口与该气体采样 管连接，而气泵的出气口则与测量传感器连接。
4[0020] 因此，本实用新型的最大的优点是采用气泵把被测气体吸到测量传感器内进行分 析的，同时，气体采集是通过气泵和气体采样管来实现的，又由于SF6气体的密度是空气的6 倍，它泄漏出来就附着在地表面上，而且SF6气体具有流动性，它能从高处向低洼处流动，所 以我们只要把气体采集管排布到我们认为低洼的地方就可以了，这样再定时去采集气体进 行检测就可以时刻监测环境中的SF6气体的含量。
权利要求一种基于红外差分法的SF6环境监测装置，包括SF6气体采集装置、测量传感器、声光报警装置以及控制器，其特征在于，所述测量传感器与SF6气体采集装置通过气体管道连接，同时所述测量传感器与红外光线发生装置连接，所述控制器包括SF6气体含量分析处理装置，所述SF6气体含量分析处理装置基于红外差分法建立，同时所述控制器通过SF6气体含量分析处理装置对测量传感器所反馈数据的分析处理结果控制声光报警装置运行状态。
2.根据权利要求1所述基于红外差分法的SF6环境监测装置，其特征在于，所述的SF6 气体采集装置包括气体采样管以及气泵，所述气泵的吸气口与该气体采样管连接，而气泵 的出气口则与测量传感器连接。
专利摘要本实用新型公开了一种基于红外差分法的SF6环境监测装置，包括SF6气体采集装置、测量传感器、声光报警装置以及控制器，所述测量传感器与SF6气体采集装置通过气体管道连接，同时所述测量传感器与红外光线发生装置连接，所述控制器包括SF6气体含量分析处理装置，所述SF6气体含量分析处理装置基于红外差分法建立，同时所述控制器通过SF6气体含量分析处理装置对测量传感器所反馈数据的分析处理结果控制声光报警装置运行状态，由此可知，本实用新型具有测量精度高、测量时间短、重现性好、灵敏度高、不怕污染等优点，而且在测量时不需要电离被测物质，所以该设备工作时不会电离产生新的物质。
文档编号G01N21/35GK201716265SQ201020253860
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者姬正山, 戴荣斌, 焦昌斌, 王军, 胡寅 申请人:江苏省电力公司泗阳县供电公司