一种SO2F2红外吸收特性测试系统的制作方法

一种so2f2红外吸收特性测试系统
技术领域
1.本实用新型属于电气技术领域，具体涉及一种so2f2红外吸收特性测试系统。


背景技术：

2.六氟化硫(sf6)是一种无臭、无色、无毒的惰性气体，由于其优异的绝缘和灭弧性能，被广泛应用在气体绝缘全封闭组合电器设备(gas isulated switchgear，gis)中。gis设备相较于常规输电设备具有占地面积小、施工周期短、维护周期长、受外部环境影响小、运行可靠性高等优点，然而在制造和安装过程中遗留的绝缘缺陷如安装划痕、固定突起、金属粉末残留物等，会引起gis设备内部局部放电(partialdischarge，pd)现象的发生，加速绝缘劣化进而导致设备故障。在局部放电、火花放电等故障的作用下，sf6分子化学键可能会发生断裂，生成sf2、sf3和sf4等低氟硫化物，氮、氟离子与固体绝缘介质、电极材料、气体中的空气、水分等杂质反应生成不同类型的化合物，如h2s、so2以及so2f2。由于gis设备内部结构紧凑复杂，发生故障后对其检修较为困难。因此，对潜伏性故障的早期征兆进行识别至关重要，so2f2作为sf6在局部放电作用下分解产生的重要特征组分，对其进行分析检测可为gis设备绝缘状态的评估提供依据，从而避免故障发生造成更大的经济损失、保障工作人员的生命安全。
3.针对so2f2气体的分析检测，目前国内外大多采用气相色谱法、质谱法、红外吸收光谱法等，对于so2f2的红外光学检测，尚没有针对温度和压强的影响规律进行探究。


技术实现要素：

4.本实用新型为了针对不同温度、压强下的so2f2气体红外吸收特性进行研究，提供了一种so2f2红外吸收特性测试系统，该系统通过温度、压强可调的光程池以及傅里叶变换红外分光光度计，能够对不同温度、压强下的so2f2气体的红外光学特性进行探究，可以获得不同条件下的试验数据，为gis气室中sf6分解产物的红外光学检测提供理论参考。
5.本实用新型所采用的技术方案是：一种so2f2红外吸收特性测试系统，包括光程池和光谱仪，所述光程池和光谱仪连接，所述光程池上设置有进气端口，所述光程池内通过温度调节装置调节加热温度，所述光程池内通过压强调节装置调节压强。
6.优选地，所述温度调节装置包括光程池外的套筒，所述套筒与加热器连接，所述加热器为套筒提供不同的加热温度。
7.优选地，所述加热器为交流温度控制器，所述交流温度控制器可为套筒提供的加热温度范围为298～348k。
8.优选地，所述压强调节装置包括真空泵，所述真空泵通过管路与光程池连接，所述管路上连接有压力表。
9.优选地，所述进气端口分别与氮气存储瓶和so2f
2-氮气混合气体存储瓶连接。
10.优选地，所述光谱仪与计算机控制终端远程通讯连接，所述计算机控制终端可控制光谱仪的工作状态，并分析记录数据。
11.本实用新型的有益之处在于：在光程池上设置温度调节装置和压强调节装置，通过温度调节装置和压强调节装置可以调整光程池内不同的温度以及压强，从而保证光程池内的气体在不同的环境条件下，对其红外吸收特性进行测试，为gis气室中sf6分解产物的红外光学检测提供理论参考。
附图说明
12.图1为本实用新型的系统结构示意图。
13.图中：1-光程池；2-光谱仪；3-交流温度控制器；4-真空泵；5-压力表；6-进气端口；7-氮气存储瓶；8-so2f
2-氮气混合气体存储瓶。
具体实施方式
14.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
15.硫酰氟(so2f2)气体作为气体绝缘全封闭组合电器(gis)气室中六氟化硫(sf6)分解产物的特征组分，对其进行检测分析可实现gis设备的早期潜伏性故障识别。搭建光程池温度、压强可调的傅里叶变换红外吸收光谱仪(ftir)系统，利用ftir实验及hitran数据库得到的吸收谱线参数，对so2f2气体的红外吸收谱线及其交叉干扰特性进行分析，选取中心波长2763cm-1
位置作为so2f2气体的特征吸收峰，并对so2f2在该波段位置附近受温度和压强影响的红外吸收特性进行研究。
16.如图1所示，一种so2f2红外吸收特性测试系统，包括光程池1和光谱仪2，所述光程池1和光谱仪2连接，光谱仪2可以分析光程池1中的气体成分等信息，所述光程池1上设置有进气端口6，进气端口6与待测试气体的加注管路连接，通过进气端口6可以将需要分析的气体充入到光程池1中，所述光程池1内通过温度调节装置调节温度，所述光程池1内通过压强调节装置调节压强。
17.所述温度调节装置包括光程池1外的套筒，所述套筒与加热器连接，所述加热器为套筒提供不同的加热温度。通过加热器的加热，可以为套筒提供不同的加热温度，从而测试光程池1内的气体在不同的温度下的红外吸收特性。
18.本实施例中的加热器优选为交流温度控制器3，交流温度控制器3通过改变电阻丝上的电流，实现不同的加热温度，本实施例中优选交流温度控制器3为套筒提供的加热温度范围为298～348k，从而测试在298～348k范围内，气体的特性。
19.所述压强调节装置包括真空泵4，所述真空泵4通过管路与光程池1连接，当需要对光程池1内的气体进行不同压强的测试时，通过真空泵4的抽真空加压，使得光程池1内的气体压力停留在不同的压力值，所述管路上连接有压力表5，本实施例中的压力表5优选为hg808-xb型数字压力表，通过真空泵4的抽真空处理，操作者可以从压力表5上直观的读出当前压力值，从而使得光程池1内的压力停留在所需压强上。
20.本实用新型的光程池1内可充入需要测试的气体，本实施例中优选在光程池1内充入氮气和so2f
2-氮气混合气体，所述进气端口6分别与氮气存储瓶7和so2f
2-氮气混合气体存储瓶8连接，氮气存储瓶7和so2f
2-氮气混合气体存储瓶8向光程池1内充入气体时，可分别
充入，也可以一起充入。
21.所述光谱仪2与计算机控制终端远程通讯连接，所述计算机控制终端可控制光谱仪2的工作状态，并分析记录数据。
22.具体工作方式：首先用交流温度控制器3对光程池1进行加热，同时调节真空泵4的抽真空的压力，使真空泵4开始工作，观察压力表5上的压力值，直到设定的压强值为止，停止真空泵4。然后将高纯氮气和so2f
2-氮气混合气体注入到光程池1中，开始进行测量。
23.同时光程池1与光谱仪2进行有效连接，可应用光谱仪2分析气体成分等信息。同时计算机终端控制系统也控制着光谱仪2的工作流程，保持信息数据的良好畅通。
24.上述实施方式是优选的实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。