一种气体放电分解产物检测装置的制作方法

本申请涉及气体产物检测技术领域，尤其涉及一种气体放电分解产物检测装置。

背景技术：

六氟化硫(sf6)作为一种无毒、具备稳定化学性质且灭弧性能优越的绝缘气体被广泛应用于断路器等电气设备中。然而sf6作为绝缘气体的使用中也存在很多不足；问世效应指数极高、价格昂贵、液化温度较低等等。因此，sf6的替代气体cf3i、c-c4f8、cnf2no等应运而生，这些气体放电后的分解产物有待进一步研究。

目前，国内外学者主要通过气相色谱法、电化学传感器法和质谱法等方法研究气体放电后分解产物。其中，电化学传感器技术具有检测快速、操作简单、受环境干扰小等优点，但在实际应用中该方法的检测准确性会因不同组分气体的交叉干扰而大大降低，检测组分也十分有限；气相色谱法能检测并分离分解产物中的硫化物、卤素化合物等，单无法实现分离反应性能较强的物质，如hf等；红外光谱法可检测到sf6气体分解的中间态产物如sf4、sof4等，然而很多气体吸收峰的干扰及光干涉问题，不同组分的定量困难较大。装置无法对剧毒气体预警，会对试验人员的人身安全构成威胁。

技术实现要素：

本申请提供了一种气体放电分解产物检测装置，以解决现有气体放电分解产物检测装置和方法检测准确性低、且安全性低的问题。

本申请提供了一种气体放电分解产物检测装置，所述装置包括：模拟放电系统、气相色谱检测系统、气体收集与存储系统、红外光谱检测系统和剧毒气体预警系统；

所述模拟放电系统与所述气相色谱检测系统的一端相连接，所述气相色谱检测系统的另一端与所述气体收集与存储系统的一端相连接，所述气体收集与存储系统的另一端与所述红外光谱检测系统的一端相连接，所述剧毒气体预警系统分别与所述气相色谱检测系统和所述红外光谱检测系统相连接；

所述模拟放电系统包括：抽真空阀、第一储气罐和交流接触器；

所述抽真空阀设置于所述第一储气罐上；所述交流接触器设置于所述第一储气罐内；

所述气相色谱检测系统包括：气路控制阀、色谱柱、热导检测器和记录器；

所述气路控制阀设置于所述色谱柱上；所述色谱柱的末端设有所述热导检测器和所述记录器；

所述气体收集与存储系统包括：储气控制阀和第二储气罐；

所述储气控制阀设置于所述第二储气罐上；

所述红外光谱检测系统包括：气体存储装置、迈克尔逊干涉仪、红外光检测器和计算机；

气体存储装置与所述迈克尔逊干涉仪相连接；所述红外光检测器分别与所述迈克尔逊干涉仪和所述计算机连接；

所述剧毒气体预警系统包括：计算机数据库和警报装置；

所述计算机数据库与所述警报装置相连接。

可选地，所述色谱柱的载气采用氦气。

可选地，所述储气控制阀为若干个。

可选地，所述警报装置采用警铃搭配闪烁灯。

由以上技术可知，本申请提供了一种气体放电分解产物检测装置，所述装置包括：模拟放电系统、气相色谱检测系统、气体收集与存储系统、红外光谱检测系统和剧毒气体预警系统；所述模拟放电系统与所述气相色谱检测系统的一端相连接，所述气相色谱检测系统的另一端与所述气体收集与存储系统的一端相连接，所述气体收集与存储系统的另一端与所述红外光谱检测系统的一端相连接，所述剧毒气体预警系统分别与所述气相色谱检测系统和所述红外光谱检测系统相连接；所述模拟放电系统包括：抽真空阀、第一储气罐和交流接触器；所述抽真空阀设置于所述第一储气罐上；所述交流接触器设置于所述第一储气罐内；所述气相色谱检测系统包括：气路控制阀、色谱柱、热导检测器和记录器；所述气路控制阀设置于所述色谱柱上；所述色谱柱的末端设有所述热导检测器和所述记录器；所述气体收集与存储系统包括：储气控制阀和第二储气罐；所述储气控制阀设置于所述第二储气罐上；所述红外光谱检测系统包括：气体存储装置、迈克尔逊干涉仪、红外光检测器和计算机；气体存储装置与所述迈克尔逊干涉仪相连接；所述红外光检测器分别与所述迈克尔逊干涉仪和所述计算机连接；所述剧毒气体预警系统包括：计算机数据库和警报装置；所述计算机数据库与所述警报装置相连接。使用时，模拟放电系统中的抽真空阀在试验前首先将第一储气罐抽真空，避免其他气体对气体放电分解产物的检测产生干扰，将待测气体通入第一储气罐后，通过交流接触器吸合产生的电火花使气体放电。通过气相色谱检测系统中的气路控制阀控制放电后气体进入色谱柱的速度，保证气体放电分解产物在色谱柱末端能够有效分离。热导检测器具有通用性，可根据不同气体在检测器检测温度下热导性能的差异确定该气体放电分解产物的组分。气体收集与存储系统与气相色谱检测系统紧密相连，通过气相色谱检测系统分离并确定气体放电分解产物组分后，经由储气控制阀控制气体的流通并将各组分气体存储在第二储气罐中，从而提高气体的回收与利用率。红外光谱检测系统对气相色谱检测系统无法确认的热不稳定气体进行进一步的检测，在红外光谱检测系统中，利用迈克尔逊干涉仪形成干涉光与样品作用，利用红外光检测器得到的干涉信号进入到计算机内进行傅里叶变换的数学处理，把干涉图还原成光谱图，分析得出气体放电的分解产物组分。将检测出的气体放电分解产物组分与计算机数据库进行比对，一旦检测出剧毒气体，随机触发警报装置，可有效保障试验人员的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种气体放电分解产物检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，为本申请实施例提供的一种气体放电分解产物检测装置的结构示意图。

本申请实施例提供了一种气体放电分解产物检测装置，所述装置包括：模拟放电系统1、气相色谱检测系统2、气体收集与存储系统3、红外光谱检测系统4和剧毒气体预警系统5；

所述模拟放电系统1与所述气相色谱检测系统2的一端相连接，所述气相色谱检测系统2的另一端与所述气体收集与存储系统3的一端相连接，所述气体收集与存储系统3的另一端与所述红外光谱检测系统4的一端相连接，所述剧毒气体预警系统5分别与所述气相色谱检测系统2和所述红外光谱检测系统4相连接；

所述模拟放电系统1包括：抽真空阀11、第一储气罐12和交流接触器13；

所述抽真空阀11设置于所述第一储气罐12上；所述交流接触器设置于所述第一储气罐12内；

所述气相色谱检测系统2包括：气路控制阀21、色谱柱22、热导检测器23和记录器24；

所述气路控制阀21设置于所述色谱柱22上；所述色谱柱22的末端设有所述热导检测器23和所述记录器24；

所述气体收集与存储系统3包括：储气控制阀31和第二储气罐32；

所述储气控制阀31设置于所述第二储气罐32上；

所述红外光谱检测系统(4)包括：气体存储装置(41)、迈克尔逊干涉仪(42)、红外光检测器43和计算机44；

气体存储装置41与所述迈克尔逊干涉仪42相连接；所述红外光检测器43分别与所述迈克尔逊干涉仪42和所述计算机44连接；

所述剧毒气体预警系统5包括：计算机数据库51和警报装置52；

所述计算机数据库51与所述警报装置52相连接。

使用时，模拟放电系统1中的抽真空阀11在试验前首先将第一储气罐12抽真空，避免其他气体对气体放电分解产物的检测产生干扰，将待测气体通入第一储气罐12后，通过交流接触器13吸合产生的电火花使气体放电。相比于常用的针一板电极放电装置，使用该种放电方式可模拟断路器在工作状态下气体放电的过程，使气体放电分解产物的检测更具有通用性和实用性。通过气相色谱检测系统2中的气路控制阀21控制放电后气体进入色谱柱22的速度，保证气体放电分解产物在色谱柱22末端能够有效分离。热导检测器23具有通用性，可根据不同气体在检测器检测温度下热导性能的差异确定该气体放电分解产物的组分，并将结果通过记录器24记录。气体收集与存储系统3与气相色谱检测系统2紧密相连，通过气相色谱检测系统2分离并确定气体放电分解产物组分后，经由储气控制阀31控制气体的流通并将各组分气体存储在第二储气罐32中，从而提高气体的回收与利用率。红外光谱检测系统4对气相色谱检测系统2无法确认的热不稳定气体进行进一步的检测，在红外光谱检测系统4中，利用迈克尔逊干涉仪42形成干涉光与样品作用，利用红外光检测器43得到的干涉信号进入到计算机44内进行傅里叶变换的数学处理，把干涉图还原成光谱图，分析得出气体放电的分解产物组分。将检测出的气体放电分解产物组分与计算机数据库51进行比对，一旦检测出剧毒气体，随机触发警报装置52，可有效保障试验人员的安全。

可选地，所述色谱柱22的载气采用氦气。

可选地，所述储气控制阀31为若干个。

通过气相色谱检测系统2分离并确定气体放电分解产物组分后，经由各储气控制阀31控制气体的流通并将各组分气体存储在第二储气罐32中，从而提高气体的回收与利用率。

可选地，所述警报装置52采用警铃搭配闪烁灯。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。