专利名称：六氟化硫气体取样器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气体取样检测装置，尤其涉及一种六氟化硫气体取样器。
背景技术：
六氟化硫(SF6)气体化学性能稳定，具有良好的绝缘和灭弧性能，广泛应用于高压电气设备当中。六氟化硫气体的纯度、露点、微水含量、分解产物的种类和含量等参数对高压电气设备的安全可靠工作具有直接的影响，因此，国家电力行业的相关标准如GB8905-1996《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》、DL/T639-1997《六氟化硫电气设备运行，试验及检修人员安全防护细则》均规定要定期对高压电气设备中的六氟化硫气体进行取样检测分析。目前，对使用六氟化硫气体的电气设备、储气罐及储气钢瓶等进行取样一般采用 取样钢瓶，这种取样钢瓶在取样过程中容易混入空气，且在钢瓶内壁存有气体杂质，这样就会对六氟化硫气体样品造成分解和二次污染，取样后拿到实验室进行分析数据自然就不精确，存在较大的误差。
实用新型内容本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种确保样品不失真、集洗气、气体取样和气体中的氟化氢气体检测等功能融于一体的六氟化硫气体取样器。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案六氟化硫气体取样器，包括底座和底座上设置的具有外接设备连接口的壳体，所述壳体内设有洗气瓶、取样瓶和至少具有四个连接口的多通阀，壳体外设有氟化氢气体比色机构，多通阀的四个连接口分别通过一根导气管与壳体的外接设备连接口、洗气瓶、取样瓶和氟化氢气体比色机构连接，壳体外设有控制多通阀的各个连接口启闭的操作手柄。所述氟化氢气体比色机构包括与壳体固定连接的上试管装置和下试管装置，上试管装置和下试管装置之间插设有氟化氢比色管，氟化氢比色管顶部设有与上试管装置配合使用的试管拉手。所述上试管装置包括具有上竖向通孔和上水平气孔的上固定座，上固定座的上水平气孔内外分别与多通阀的一个连接口和上竖向通孔连通，试管拉手通过顶丝可拆卸连接有上活动杆，上活动杆插设在上固定座的上竖向通孔内，上活动杆内设有与上固定座的上水平气孔连通的上气体通道，上活动杆外套设有与上固定座顶压配合的第三压缩弹簧；所述下试管装置包括具有下竖向通孔和下水平气孔的下固定座，下固定座的下水平气孔内外分别与洗气瓶和下竖向通孔连通，下固定座的下竖向通孔内设有下活动杆和位于下活动杆正下方的气门芯，下活动杆内设有与下固定座的下水平气孔连通的下气体通道，下气体通道和上气体通道的竖向段上下对应设置，下活动杆外套设有与下固定座顶压配合的第四压缩弹簧。所述外接设备连接口和氟化氢气体比色机构设在壳体侧部，多通阀设在壳体顶部内侧，操作手柄设在壳体顶部外侧，取样瓶设在壳体中央，洗气瓶为壳体内壁与取样瓶外壁之间形成的环形空腔，氟化氢气体比色机构下端与洗气瓶连通。所述底座内设有真空压カ表和恒温转换开关，底座的底板上设有插座，真空压カ表通过ー根测压管与取样瓶连接，取样瓶外壁与洗气瓶内壁之间设有筒状的加热兀件，底座的顶板螺接有支撑螺栓，支撑螺栓顶部设有取样瓶压板，取样瓶压板与取样瓶底部之间设有保温棉，保温棉内设有紧贴取样瓶底部的用于确保抽真空或取样保持恒温状态的温度传感器，恒温转换开关通过导线与温度传感器连接。所述壳体侧部设有提手。所述壳体顶部设有控制操作手柄返回操作的止回装置。所述止回装置包括分别凸出于壳体上顶板的止回按钮和定位销、设在上顶板下表面的止回导套和定位销导套、设在止回导套正下方的开ロ销以及两端固定连接在止回按钮 和定位销上的止回连接杆，止回按钮穿过止回导套与开ロ销连接，止回连接杆位于止回导套和开ロ销之间，止回按钮上在止回连接杆和开ロ销之间套设有第一压缩弹簧，定位销下部穿设在定位销导套内，定位销导套底部封堵，定位销导套底部与定位销底面之间设有第ニ压缩弹簧，操作手柄底面设有指针板，定位销上端设有与指针板顺时针旋转通过的斜舌。所述多通阀与氟化氢气体比色机构之间的导气管上设有节流阀。所述多通阀为具有五个连接ロ的五通阀，其中一个连接ロ封堵为关闭状态。采用上述技术方案，具有以下有益效果I、壳体的外接设备连接ロ为该取样器唯一的对外连接ロ，用于抽真空、气体取样和样气输出检测等作业；通过转动操作手柄使多通阀的四个接ロ依次启闭以进行抽真空、氟化氢测试、洗气、取样等作业，这样就实现对六氟化硫气体的氟化氢气体检测、洗气和气体取样等一体化作业。2、将操作手柄旋转到氟化氢测试档，使用试管拉手将氟化氢比色管安装在上试管装置和下试管装置之间，即可进行氟化氢测试作业，实现现场进行氟化氢测试作业，氟化氢比色管的尾气排放在固定的容器(洗气瓶)中，实现无毒排放，集中回收净化处理。3、恒温转换开关与操作手柄配合使用进行抽真空和氟化氢测试作业，真空压カ表测定抽真空时取样瓶内的真空度，在抽真空作业时，同时需要开启加热元件对取样瓶和洗气瓶进行加热，支撑螺栓和取样瓶顶板起到良好的支撑作用，保温棉起到为取样瓶保温的作用，温度传感器起到感知加热元件加热温度的作用，实现抽真空或取样保持恒温状态。4、提手便于对壳体进行取拿；节流阀起到向氟化氢比色管内充入气体保持恒定流量的作用。5、多通阀为五通阀，其中一个连接ロ为备用连接ロ，平时封堵为关闭状态，当其他导气管封堵时候，这个连接ロ可以使用。6、止回装置是为了防止倒转操作手柄把取样瓶中的样气放出或是取样前样气瓶中进入空气影响取样质量，同时止回装置可以在检测取回的样气时，按下止回按钮倒转操作手柄直接到取样档放出样气。本实用新型结构紧凑合理、外形美观大方、操作简单明了、维护方便、使用机动灵活、功能相对独立，并自备氟化氢气体比色管检测、采样时压カ表显示采样气体的压力、对取样器抽真空时辅助加热等功能，加速抽真空、彻底释放取样器容器中残留物质，取样时达到值真实的、和原气一样的数值，是一款不可多得的取样及实验设备。各导气管和取样瓶内壁经过特殊惰性钝化处理，处理后使其对六氟化硫气体及其分解物无相容性和吸附性，从而保证了样品的真实状态，对不便于在现场用色谱、或质谱进行六氟化硫气体品质分析的场合具有重要意义。广泛适用于对断路器、变压器、互感器、组合电器等使用六氟化硫气体的电气设备中使用的气体进行取样与检测，也适用于对六氟化硫气体钢瓶和储气罐中储存的气体进行取样与检测。
图I是本实用新型的结构示意图；图2是图I当中A-A剖视图；图3是图I的左视图； 图4是图3当中B-B剖视图；图5是本实用新型壳体的外接设备连接口处的纵向剖视图；图6是本实用新型的工作原理图；图7是本实用新型当中止回装置的结构示意图；图8是图7的右视图；图9是图7当中C-C剖视图；图10是图7当中D-D剖视图；图11是本实用新型当中氟化氢气体比色机构的结构示意图。
具体实施方式
如图I 图11所示，六氟化硫气体取样器，包括底座I和底座I上设置的具有外接设备连接口 2的壳体3，壳体3内设有洗气瓶4、取样瓶5和具有五个连接口的多通阀6，多通阀6的一个连接口封堵为关闭状态,壳体3外设有氟化氢气体比色机构,多通阀6的一个连接口通过导气管7与外接设备连接口 2连接，一个连接口通过导气管8与洗气瓶4连接，一个连接口通过导气管9与取样瓶5连接，一个连接口处设有节流阀27，节流阀27通过导气管10与氟化氢气体比色机构连接，壳体3外设有控制多通阀6的各个连接口启闭的操作手柄11，壳体3顶部设有防止操作手柄11自动返回的止回装置28，壳体3外侧部设有提手29。外接设备连接口 2和氟化氢气体比色机构设在壳体3侧部，多通阀3设在壳体3顶部内侧，操作手柄11设在壳体3顶部外侧，取样瓶5设在壳体3中央，洗气瓶4为一环形密闭空腔，位于壳体3与取样瓶5之间，氟化氢气体比色机构下端通过一节短管30与洗气瓶4连通。止回装置28包括分别凸出于壳体3上顶板32的止回按钮33和定位销34、设在上顶板32下表面的止回导套35和定位销导套36、设在止回导套35正下方的开口销37以及两端固定连接在止回按钮33和定位销34上的止回连接杆38，止回按钮33穿过止回导套35与开口销37连接，止回连接杆38位于止回导套35和开口销37之间，止回按钮33上在止回连接杆38和开口销37之间套设有第一压缩弹簧39，第一压缩弹簧39起到将止回连接杆38固定在止回按钮33的凸台上，定位销34下部穿设在定位销导套36内，定位销导套36底部封堵，定位销导套36底部与定位销34底面之间设有第二压缩弹簧40，操作手柄11底面设有指针板41，定位销34上端设有与指针板41顺时针旋转通过的斜舌42，斜舌42起到使指针板41单向转动的作用，即当指针板41顺时针转动时可以沿着斜舌42的斜面旋转，斜舌42与定位销34 —体制造而成。底座I内设有真空压カ表12和恒温转换开关13，底座I的底板14上设有插座15，真空压カ表12通过ー根测压管16与取样瓶5连接相通，取样瓶5外壁与洗气瓶4内壁之间设有筒状的加热元件17，加热元件17紧贴取样瓶外壁，底座I的顶板18螺接有支撑螺栓19，支撑螺栓19顶部设有取样瓶压板20，取样瓶压板20与取样瓶5底部之间设有保温棉21，保温棉21内设有紧贴取样瓶5底部用于确保抽真空保持恒温状态的温度传感器22和用于确保取样保持恒温状态的温度传感器31，恒温转换开关13分别通过导线与温度传感器22和温度传感器31连接。氟化氢气体比色机构包括与壳体3固定连接的上试管装置23和下试管装置24，上试管装置23和下试管装置24之间插设有氟化氢比色管25,氟化氢比色管25顶部设有与上试管装置23配合使用的试管拉手26。上试管装置包括具有上竖向通孔和上水平气孔54的上固定座43，上固定座43的上水平气孔54内外分别与导气管10和上竖向通孔连通，试管拉手26通过顶丝44可拆卸连接有上活动杆45，上活动杆45插设在上固定座43的上竖向通孔内，上活动杆45内设有与上固定座43的上水平气孔54连通的上气体通道46，上活动杆45外套设有与上固定座43顶压配合的第三压缩弹簧47 ；下试管装置包括具有下竖向通孔和下水平气孔53的下固定座48，下固定座48的下水平气孔53内外分别与洗气瓶4和下竖向通孔连通，下固定座48的下竖向通孔内设有下活动杆49和位于下活动杆49正下方的气门芯50,下活动杆49内设有与下固定座48的下水平气孔53连通的下气体通道51，下气体通道51和上气体通道46的竖向段上下对应设置，下活动杆49外套设有与下固定座48顶压配合的第四压缩弹簧52。操作手柄11以顺时针设置具有“氟化氢测试档”、“洗气档”、“取样档”和“关闭档”，恒温转换开关13具有“色谱档”、“关闭档”和“抽真空档”，温度传感器22与“抽真空档”连接，温度传感器31与“色谱档”连接。六氟化硫取样前，要先对取样器进行抽真空作业，取样器进行抽真空时应使其接通外接电源进行辅助加热。具体步骤如下(I)、将外接设备连接ロ 2用软管与真空泵的进气ロ连接并锁紧，保证气密性；(2)、取出外接电源线，一端插于取样器的电源插座15、另一端插上合适外接电源；(3)、真空泵连接合适电源，启动真空泵运行至稳定；(4)、慢慢打开真空泵进气ロ开关，对连接管路进行抽真空，根据真空度变化情况检查连接管路的气密性；(5)、将恒温转换开关13扳至“抽真空档”，此时取样器内的加热元件17对取样瓶5和洗气瓶4进行加热；(6)、然后将操作手柄11旋至“洗气”档，外接设备连接ロ 2、导气管7、多通阀6、导气管8和洗气瓶4连通，对洗气瓶4进行抽真空，约一定时间后真空度达到规定时，洗气瓶4抽真空完毕；、[0049](7)、再将操作手柄旋11至“取样”档，外接设备连接口 2、导气管7、多通阀6、导气管9和取样瓶5连通，对取样瓶5进行抽真空，当真空压力表显示为规定压力时，再持续抽几分钟至真空度下降到规定压力左右时，则取样瓶5抽真空完毕，然后将操作手柄11旋转至“关闭档”，再关闭真空泵；(8)、取样器抽真空合格后应将外接设备连接口 2套上防尘管帽，将取样器表面擦拭干净，并将取样器放置于手提箱内；(9)、真空处理结束，及时填写抽真空操作信息卡，放入卡夹中关闭状态。抽真空作业完成后可以进行氟化氢气体比色测试和气体取样作业，具体步骤为( I)正确连接六氟化硫电气设备的取样口至取样器的外接设备连接口 2，保证气密性；(2)、将新的氟化氢比色管25进行开口切断处理；(3)、将已开口的氟化氢比色管25安装在上试管装置23和下试管装置24上，安装时氟化氢比色管25的箭头方向朝下。氟化氢比色管25是一次性的，开好口后马上进行安装使用，且每次使用时需安装新的氟化氢比色管25 ；(4)、氟化氢比色管25安装时将无箭头的一端放于下气体通道51内，一只手向下轻压，下活动杆49克服第四弹簧52的弹力，下活动杆49下端顶开气门芯50，使下气体通道51与洗气瓶4连通；另一只手向上轻拉试管拉手26，带动上活动杆45克服第三压缩弹簧47的弹力，将氟化氢比色管25竖向放置，再松开试管拉手26，使氟化氢比色管25箭头端放于上气体通道46内，然后用手指捏住氟化氢比色管25中部左右旋转使其对正平直，使气流导向箭头朝夕卜，则氟化氢比色管25安装完毕；(5)、将操作手柄11旋至“氟化氢测试档”，外接设备连接口 2、导气管7、多通阀6、导气管10和氟化氢比色管25连通，然后慢慢开启外接设备取样口阀门有样气通过即可，节流阀27起到抽真空或取样时气体在一定压力下保持恒定流量的作用，计时约几分钟，即完成氟化氢测试(如取样现场不需要进行氟化氢测试，将操作手柄11直接旋至到“洗气档”进行洗气即可);(6)、将操作手柄11顺时针旋至到“洗气档”，计时若干秒钟后，完成洗气(如取样现场已进行氟化氢测试，无须进行洗气，则可以直接将手柄旋至取样档进行取样操作);(7)、洗气后(或进行氟化氢测试后)，将操作手柄11旋至“取样档”，当取样器上压力表显示与被取样的电气设备上压力表的显示读数相同时，将取样器操作手柄11顺时针旋至“关闭档”位置，然后关闭电气设备上的取样进气阀门、去掉取样进气连接管；(8)、采取样气后将取样器对外接口套上防尘帽，将取样器表面擦拭干净，放置于手提箱内；( 9 )、气体取样结束，将填好的取样记录卡、放入卡夹中关闭状态。取样后，进行实验室气样色谱分析步骤如下(I)、将装满样气的外接设备连接口 2与色谱仪接口中间通过减压器连接并锁紧，保证气密性；(2)、取样器的插座15连接220V电源，闭合电源开关，并将恒温转换开关13扳至于“色谱档”状态；[0066](3)、色谱仪预热，计时约30分钟左右，色谱仪处于正常工作状态；(4)、按下取样器上的色谱分析指示的止回按钮33，止回按钮33通过止回连接杆38带动定位销34克服第二压缩弹簧40的弾力向下移动，定位销34和斜舌42向下移动，当斜舌42低于操作手柄11底面的指针板41吋，定位销34不再阻挡指针板41，这样就可以将操作手柄11逆时针旋至“取样档”位置，即可进行色谱分析；(5)、实验室色谱检测完成后，依次将取样器恒温转换开关13扳至于“关闭档”、操作手柄11顺时针旋至“关闭档“，断开取样器电源开关，打印并保存检测数据、最后关闭色谱仪开关，色谱分析完成；(6)、色谱分析完毕后应将取样器对外接ロ套上管帽，将取样器表面擦拭干净，放置于手提箱内。本实用新型在使用过程中应当注意以下事项 (I)、取样器内部各部件之间的连接管道已经过钝化、防护处理，禁止灰尘、脏污进入。(2)、保持取样器表面干净、整洁，毎次使用后应擦拭干净，并及时放于手提箱内。(3)、取样器不使用时，外接设备连接ロ 2应及时套上密封防尘帽，在上试管装置 23和下试管装置24装上已使用过的氟化氢比色管25。(4)、取样器属于洁净设备，应注意防水、防尘及防潮。(5)、取样器抽真空和进行样气色谱分析时应插接外接电源，注意恒温转换开关13选择档，不得弄错搞混。(6)、取样器长期不用时应用纯净干燥的氮气予以冲洗，并将取样瓶内充入一定压力纯净干燥的氮气予以封存。(7)、在对储气罐或钢瓶进行高压取样时应注意安全。
权利要求1.六氟化硫气体取样器，包括底座和底座上设置的具有外接设备连接ロ的壳体，其特征在于所述壳体内设有洗气瓶、取样瓶和至少具有四个连接ロ的多通阀，壳体外设有氟化氢气体比色机构，多通阀的四个连接ロ分别通过一根导气管与壳体的外接设备连接ロ、洗气瓶、取样瓶和氟化氢气体比色机构连接，壳体外设有控制多通阀的各个连接ロ启闭的操作手柄。
2.根据权利要求I所述的六氟化硫气体取样器，其特征在于所述氟化氢气体比色机构包括与壳体固定连接的上试管装置和下试管装置，上试管装置和下试管装置之间插设有氟化氢比色管，氟化氢比色管顶部设有与上试管 装置配合使用的试管拉手。
3.根据权利要求2所述的六氟化硫气体取样器，其特征在于所述上试管装置包括具有上竖向通孔和上水平气孔的上固定座，上固定座的上水平气孔内外分别与多通阀的ー个连接口和上竖向通孔连通，试管拉手通过顶丝可拆卸连接有上活动杆，上活动杆插设在上固定座的上竖向通孔内，上活动杆内设有与上固定座的上水平气孔连通的上气体通道，上活动杆外套设有与上固定座顶压配合的第三压缩弹簧； 所述下试管装置包括具有下竖向通孔和下水平气孔的下固定座，下固定座的下水平气孔内外分别与洗气瓶和下竖向通孔连通，下固定座的下竖向通孔内设有下活动杆和位于下活动杆正下方的气门芯，下活动杆内设有与下固定座的下水平气孔连通的下气体通道，下气体通道和上气体通道的竖向段上下对应设置，下活动杆外套设有与下固定座顶压配合的第四压缩弹簧。
4.根据权利要求I或2或3所述的六氟化硫气体取样器，其特征在于所述外接设备连接口和氟化氢气体比色机构设在壳体侧部，多通阀设在壳体顶部内侧，操作手柄设在壳体顶部外侧，取样瓶设在壳体中央，洗气瓶为壳体内壁与取样瓶外壁之间形成的环形空腔，氟化氢气体比色机构下端与洗气瓶连通。
5.根据权利要求I或2或3所述的六氟化硫气体取样器，其特征在于所述底座内设有真空压カ表和恒温转换开关，底座的底板上设有插座，真空压カ表通过ー根测压管与取样瓶连接，取样瓶外壁与洗气瓶内壁之间设有筒状的加热元件，底座的顶板螺接有支撑螺栓，支撑螺栓顶部设有取样瓶压板，取样瓶压板与取样瓶底部之间设有保温棉，保温棉内设有紧贴取样瓶底部的用于确保抽真空或取样保持恒温状态的温度传感器，恒温转换开关通过导线与温度传感器连接。
6.根据权利要求I或2或3所述的六氟化硫气体取样器，其特征在于所述壳体侧部设有提手。
7.根据权利要求I或2或3所述的六氟化硫气体取样器，其特征在于所述壳体顶部设有控制操作手柄返回操作的止回装置。
8.根据权利要求7所述的六氟化硫气体取样器，其特征在于所述止回装置包括分别凸出于壳体上顶板的止回按钮和定位销、设在上顶板下表面的止回导套和定位销导套、设在止回导套正下方的开ロ销以及两端固定连接在止回按钮和定位销上的止回连接杆，止回按钮穿过止回导套与开ロ销连接，止回连接杆位于止回导套和开ロ销之间，止回按钮上在止回连接杆和开ロ销之间套设有第一压缩弹簧，定位销下部穿设在定位销导套内，定位销导套底部封堵，定位销导套底部与定位销底面之间设有第二压缩弹簧，操作手柄底面设有指针板，定位销上端设有与指针板顺时针旋转通过的斜舌。
9.根据权利要求I或2或3所述的六氟化硫气体取样器，其特征在于所述多通阀与氟化氢气体比色机构之间的导气管上设有节流阀。
10.根据权利要求I或2或3所述的六氟化硫气体取样器，其特征在于所述多通阀为具有五个连接口的五通阀，其中一个连接口 封堵为关闭状态。
专利摘要本实用新型公开了一种六氟化硫气体取样器，包括底座和底座上设置的具有外接设备连接口的壳体，所述壳体内设有洗气瓶、取样瓶和至少具有四个连接口的多通阀，壳体外设有氟化氢气体比色机构，多通阀的四个连接口分别通过一根导气管与壳体的外接设备连接口、洗气瓶、取样瓶和氟化氢气体比色机构连接，壳体外设有控制多通阀的各个连接口启闭的操作手柄。本实用新型结构紧凑合理、外形美观大方、操作简单明了、维护方便、使用机动灵活、功能相对独立，并自备氟化氢气体比色管检测、采样时压力表显示采样气体的压力、对取样器抽真空时辅助加热等功能，加速抽真空、彻底释放取样器容器中残留物质，取样时达到值真实的、和原气一样的数值。
文档编号G01N1/22GK202485945SQ20122000360
公开日2012年10月10日 申请日期2012年1月6日 优先权日2011年2月10日
发明者李建国, 汪献忠 申请人:河南省日立信股份有限公司