一种基于红外光谱的SF6分解组分气体检测装置的制作方法

一种基于红外光谱的sf6分解组分气体检测装置
技术领域
1.本发明属于气体检测技术领域，尤其涉及一种基于红外光谱的sf6分解组分气体检测装置。


背景技术：

2.sf6气体是一种无色无味无毒的强电负性气体，其能够承受高压和防止电弧，因此作为一种优良的绝缘与灭弧介质被广泛用于气体绝缘设备中。六氟化硫封闭式组合电器(gis)是由断路器、隔离开关、快速接地开关、互感器、避雷器、母线等单元组成的高压电气配电装置。当gis设备中发生绝缘缺陷之时，sf6气体会发生分解反应，生成多种分解组分气体，如so2、so2f2、sof2、h2s、co2等特征分解组分气体。这些分解产物的存在会加快局部放电和局部过热的发展，导致电气设备进一步劣化。有相关研究表明，通过对sf6分解组分气体进行检测可以实现对气体绝缘设备的故障诊断，同时也可以进一步保障工作人员的安全。
3.红外吸收光谱法气体检测相对于其他的传统的检测方法有着灵敏度高、可以实现在线监测的优点。然而，对于传统吸收光谱气体检测系统，由于不同待测气体对于不同光源的吸收程度不同，导致一个检测系统只能适用于一种待测气体，同时针对于高浓度的待测气体和低浓度的待测气体，由于对于光源的吸收波段的不同存在吸收饱和的现象，所以单一气体装置存在无法实现高浓度和低浓度的在线监测。
4.对此，本发明提出一种基于红外光谱的sf6分解组分气体检测装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.为了解决或者改善不同待测气体对于不同光源的吸收程度不同，导致一个检测系统只能适用于一种待测气体以及其他环境因素对检测的影响问题，本发明提供了一种基于红外光谱的sf6分解组分气体检测装置，具体技术方案如下：
6.本发明提供一种基于红外光谱的sf6分解组分气体检测装置，包括：
7.第一气室，所述第一气室设有第一进气口与第一出气口，所述第一气室的一端固定设置有透镜室，所述透镜室远离第一气室的一端设置有用于探测光线的探测器。
8.控制单元，所述控制单元与探测器电性连接，且连接处设有信号处理器；
9.红外光源，所述红外光源设置在第一气室远离透镜室的一侧。
10.还包括：
11.预吸收模块，所述与吸收模块设置在第一气室内，用于红外光源提前对杂质气体进行参考吸收，以此来避免其他环境因素的影响；
12.所述透镜室内滑动连接有滤光片，所述滤光片可拆卸更换，所述透镜室内设有用于固定滤光片的固定结构，所述滤光片在透镜室内远离第一气室的一端设置有第一透镜，所述第一透镜固定连接在透镜室内。
13.优选的，所述预吸收模块包括第二气室，所述第二气室固定安装在第一气室内，且处于红外光源的照射范围之内，所述第二气室上设有第二进气口与第二出气口，所述第二出气口，所述第二气室的外壁为透明材料制成，所述第二气室远离红外光源的一端设置有第二透镜，所述第二透镜固定连接在第一气室内。
14.优选的，所述固定结构包括两个拨杆，每个所述拨杆中部均转动连接在透镜室内，每个所述拨杆的一端均延伸至透镜室外，另一端均转动安装有卡块，每个所述卡块相对分布在透镜室用于放入滤光片的滑槽上，所述卡块能够与透镜室内壁相对滑动，所述拨杆在卡块的另一侧设置有弹簧。
15.优选的，所述卡块与滤光片接触的一侧固定安装有防滑垫。
16.本发明的有益效果为：本发明在传统红外光谱检测装置的基础之上，加上了一个单独的气室，可以使得红外光源提前对杂质气体进行参考吸收，以此来避免其他环境因素的影响，同时针对于待测气体不同波段的吸收情况，为避免单一波段的吸收饱和的现象，本发明装置可实现不同滤光片的便携切换，从而满足不同待测气体浓度的测量要求。
附图说明
17.图1是本发明的结构示意图；
18.图2是本发明固定结构的结构示意图。
19.图中：1、第一气室；2、透镜室；3、探测器；4、控制单元；5、信号处理器；6、红外光源；7、滤光片；8、第一透镜；9、第二气室；10、第二透镜；11、拨杆；12、卡块；13、弹簧；14、防滑垫。
具体实施方式
20.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、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
21.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
22.还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
23.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
24.为了解决不同待测气体对于不同光源的吸收程度不同，导致一个检测系统只能适用于一种待测气体以及其他环境因素对检测的影响问题，提出如图1所示的一种基于红外光谱的sf6分解组分气体检测装置，一种基于红外光谱的sf6分解组分气体检测装置，包括：
25.第一气室1，第一气室1设有第一进气口与第一出气口，第一气室1的一端固定设置有透镜室2，透镜室2远离第一气室1的一端设置有用于探测光线的探测器3。
26.控制单元4，控制单元4与探测器3电性连接，且连接处设有信号处理器5；
27.红外光源6，红外光源6设置在第一气室1远离透镜室2的一侧。
28.还包括：
29.预吸收模块，与吸收模块设置在第一气室1内，用于红外光源6提前对杂质气体进行参考吸收，以此来避免其他环境因素的影响；
30.透镜室2内滑动连接有滤光片7，滤光片7可拆卸更换，透镜室2内设有用于固定滤光片7的固定结构，滤光片7在透镜室2内远离第一气室1的一端设置有第一透镜8，第一透镜8固定连接在透镜室2内。
31.预吸收模块包括第二气室9，第二气室9固定安装在第一气室1内，且处于红外光源6的照射范围之内，第二气室9上设有第二进气口与第二出气口，第二出气口，第二气室9的外壁为透明材料制成，第二气室9远离红外光源6的一端设置有第二透镜10，第二透镜10固定连接在第一气室1内。
32.对于该红外光谱技术检测系统，其根本思路是利用红外光源6对于不同待测气体的吸收程度不同，也就是遵循比尔朗伯定律，首先在第二气室9之中充满参考的待测气体，引入参考气体的目的在于排除环境的干扰，从而使得测量结果更加的准确，红外光源6在此吸收完全之后，通过第二透镜10实现吸收完参考待测气体的聚焦，此时第一气室1之中通入的是所需要测量的待测气体，因为不同的待测气体所选择的吸收波段存在一定的差异，导致所需选择的滤光片7不同，引入滤光片7的目的在于可以选择波长范围较广的红外光源6，从而应对于不同待测气体的测量需求，同时滤光片7是可以进行更换的，从而满足同一待测气体不同浓度的测量需求，以及不同待测气体的不同浓度的测量需求，探测器3连接信号处理模块，并且将结果反馈给控制系统，从而实现对所需测量气体的测量需求。
33.作为本发明的具体实施方式，固定结构包括两个拨杆11，每个拨杆11中部均转动连接在透镜室2内，每个拨杆11的一端均延伸至透镜室2外，另一端均转动安装有卡块12，每个卡块12相对分布在透镜室2用于放入滤光片7的滑槽上，卡块12能够与透镜室2内壁相对滑动，拨杆11在卡块12的另一侧设置有弹簧13，卡块12与滤光片7接触的一侧固定安装有防滑垫14。
34.使用时，将两个拨杆11向中间靠拢，拨杆11的另一端带动卡块12向远离透镜室2用于放入滤光片7的滑槽，然后将滤光片7放入，同时放开拨杆11，拨杆11在弹簧13的作用下恢复，卡块12将滤光片7加紧，卡块12设置的位置位于滤光片7的四周，防止遮挡光线，防滑垫14采用柔软的橡胶制成，主要用于增大卡块12与滤光片7的摩擦力同时还防止卡块12对滤光片7带来的损坏。
35.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
36.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可结合为一个单元，一个单元可拆分为多个单元，或一些特征可以忽略等。
37.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

技术特征：
1.一种基于红外光谱的sf6分解组分气体检测装置，包括：第一气室(1)，所述第一气室(1)设有第一进气口与第一出气口，所述第一气室(1)的一端固定设置有透镜室(2)，所述透镜室(2)远离第一气室(1)的一端设置有用于探测光线的探测器(3)。控制单元(4)，所述控制单元(4)与探测器(3)电性连接，且连接处设有信号处理器(5)；红外光源(6)，所述红外光源(6)设置在第一气室(1)远离透镜室(2)的一侧；其特征在于，还包括：预吸收模块，所述与吸收模块设置在第一气室(1)内，用于红外光源(6)提前对杂质气体进行参考吸收，以此来避免其他环境因素的影响；所述透镜室(2)内滑动连接有滤光片(7)，所述滤光片(7)可拆卸更换，所述透镜室(2)内设有用于固定滤光片(7)的固定结构，所述滤光片(7)在透镜室(2)内远离第一气室(1)的一端设置有第一透镜(8)，所述第一透镜(8)固定连接在透镜室(2)内。2.根据权利要求1所述的一种基于红外光谱的sf6分解组分气体检测装置，其特征在于：所述预吸收模块包括第二气室(9)，所述第二气室(9)固定安装在第一气室(1)内，且处于红外光源(6)的照射范围之内，所述第二气室(9)上设有第二进气口与第二出气口，所述第二出气口，所述第二气室(9)的外壁为透明材料制成，所述第二气室(9)远离红外光源(6)的一端设置有第二透镜(10)，所述第二透镜(10)固定连接在第一气室(1)内。3.根据权利要求1所述的一种基于红外光谱的sf6分解组分气体检测装置，其特征在于：所述固定结构包括两个拨杆(11)，每个所述拨杆(11)中部均转动连接在透镜室(2)内，每个所述拨杆(11)的一端均延伸至透镜室(2)外，另一端均转动安装有卡块(12)，每个所述卡块(12)相对分布在透镜室(2)用于放入滤光片(7)的滑槽上，所述卡块(12)能够与透镜室(2)内壁相对滑动，所述拨杆(11)在卡块(12)的另一侧设置有弹簧(13)。4.根据权利要求3所述的一种基于红外光谱的sf6分解组分气体检测装置，其特征在于：所述卡块(12)与滤光片(7)接触的一侧固定安装有防滑垫(14)。

技术总结
本发明属于气体检测技术领域，尤其涉及一种基于红外光谱的SF6分解组分气体检测装置，包括：第一气室，第一气室设有第一进气口与第一出气口，第一气室的一端固定设置有透镜室，透镜室远离第一气室的一端设置有用于探测光线的探测器。控制单元，控制单元与探测器电性连接，且连接处设有信号处理器；红外光源，红外光源设置在第一气室远离透镜室的一侧。还包括：预吸收模块，与吸收模块设置在第一气室内。本发明在传统红外光谱检测装置的基础之上，加上了一个单独的气室，可以使得红外光源提前对杂质气体进行参考吸收，以此来避免其他环境因素的影响，同时针对于待测气体不同波段的吸收情况，为避免单一波段的吸收饱和的现象。为避免单一波段的吸收饱和的现象。为避免单一波段的吸收饱和的现象。


技术研发人员：芦宇峰 苏毅 夏小飞 韩方源 张磊
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/10/15