专利名称：绝缘油色谱分析用自动脱气进样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种绝缘油色谱分析用自动脱气进样装置(系统)，可用于包括变压器油在内的所有充油电气设备中的绝缘油中溶解气体的色谱分析。
背景技术：
绝缘油(包括变压器油，电容器油，电缆油)中溶解气体的色谱分析是判断充油电气设备内部是否有潜伏性故障的一种非常有效的检测手段，随着电气设备状态检修工作的开展，对色谱分析数据的可靠性要求显得尤为重要。目前国内的包括变压器油在内的绝缘油色谱分析工作绝大部分都是采用人工进行取样、脱气后再用手动进样方式进行操作，从油样到气样这一前处理阶段需要4～5个手工操作的转移过程。而色谱分析数据准确性与试验操作人员关系很大，色谱分析数据的误差主要来源于取样，脱气和进样操作过程。但已有技术的脱气采用活塞泵，真空度难以保证，或采用“机械振荡法”脱气，脱气率低，难以达到“全脱气”效果。若能够开发出色谱分析自动脱气进样系统就能够消除色谱主要误差来源(即人为操作误差)的产生，有效改善测试结果的重现性和准确性，增强测试数据的可比性。提高工作效率，避免试验失败。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种绝缘油色谱分析用自动脱气进样装置，使得包括取样、脱气和进样(送样)等操作能实现自动化操作过程，从而能有效避免因人工手动操作造成的色谱分析误差，并提高测试分析的准确度和灵敏度。
本实用新型是以如下技术方案实现的该自动脱气进样装置包括色谱分析仪，自动控制电路板，一个可作为排油系统用途的废油储存罐及其配套电磁阀V8、V14，一个外接的可提供待测油样的容器，一个外接的可提供高纯度氮气源的载气罐N2(如高压钢瓶)及其配套的作为控制外接载气量(氮气N2)用的电磁阀V12、一个由恒温脱气罐和搅拌电机(装有磁力搅拌棒)及其配套电磁阀V3、V4组成的恒温脱气搅拌组件，一个由真空泵及其配套电磁阀等组成的抽真空组件，以及与各组件相互连接的组成油路或气路的导管件(管道)，其特征在于还包括一个组成油定量系统的油定量球及其配套电磁阀V10，一个由气体浓缩球(内设薄膜泵组成的扩容球室)及其配套电磁阀V1、V9组成的气体收集组件，和一个由六通进样阀V19、放空阀V18及气体定量管组成的六通自动进样(阀)组件，其中所述的油定量球进口端是通过电磁阀V2与可提供待测油样容器的进样口连接，油定量球还通过(三通)电磁阀V10与废油储存罐连接，通过抽真空系统可将待测油样抽入到体积恒定的油定量球中进行试油体积定量，油定量球出口端还通过(三通阀S1和)电磁阀V3接到恒温脱气罐的进口端，其中所述的恒温脱气搅拌组件中的恒温脱气罐的出口端通过电磁阀V1与所述气体收集系统组件中的气体浓缩球的进口端相连接，恒温脱气罐的废油出口端通过电磁阀V4与废油储存罐连接以排出多余废油，其中所述的气体浓缩球通过电磁阀V9与六通自动进样组件中的六通进样阀V19的进口端相连接，六通进样阀V19的出口端与气体定量管的进口端相连接。气体定量管的出口端与色谱分析仪的进样口相连接以便将脱出的气体自动进样到色谱仪中进行分析处理。
本实用新型的上述技术解决方案还可进一步具体为一、所述的恒温脱气搅拌组件中的恒温脱气罐的另一进口端还通过三通阀S2与组成补气系统组件的电磁阀V11和V7串接后进而与外接式的载气罐N2(高压钢瓶)相连接，以便在需要时导入载气(氮气N2)。
二、所述的气体浓缩球中的薄膜泵的进口端还通过三通电磁阀V6分别与废油储存罐和外接(式)的载气罐N2相连接，以便排出多余的废油或在需要时导入载气(氮气N2)工作原理本实用新型是采用类似于托勒泵法的原理。让绝缘油处在一个密封的真空容器一一恒温脱气罐内，在恒定的温度(50℃)、真空(真空度≤50Pa)及搅拌的作用下，油中气体会从油中析出并充满整个容器的空间，通过加大这个空间的体积(扩容)来使更多的气体从油中析出，接着把析出的气体平衡转移到另一个真空容器即气体浓缩球(薄膜泵扩容球室)中存放，以防止析出的气体重新回溶到油中，在这一过程中又从废油储存罐向气体浓缩球薄膜泵的存油容器的底部加入一定量的高纯度氮气进行补气洗脱，为使有更多有效的气体从油中析出，利用真空泵和氮气的压差使泵中的薄膜往复运动，重复扩容和气体转移及补气洗脱数次，就能把＞90％以上的油形成气体脱出，并多次抽吸到浓缩球的集气室中，然后把脱出的气体先压缩到六通阀及气体定量管中后，又自动送入色谱仪进行分析。
本实用新型优点本实用新型采用薄膜泵扩容，并辅以洗气技术相结合的一种全脱气方式进行油中溶解气体的脱气技术，即在高真空度下进行多次脱气，并辅以洗气技术，使脱气效率大大提高，对油中溶解气体组分的脱气率可达90％以上，基本上达到全脱气效果，此外，气体浓缩球内是采用薄膜泵代替活塞泵，真空度得到真正保证，配上自动控制的电控板，操作基本实现自动化，使用方便，安全可靠。当脱气自动完成后，本装置的电控板会自动发出信号给六通进样阀，使气体定量管与载气罐N2连通让脱出的气体自动被载气带入色谱仪中进行分析，从而实现了油样从脱气到进样的自动过程，具有测试分析精确度高，操作步骤简化，能有效避免和降低色谱试验油处理阶段脱气、取气过程中的操作失误率，避免色谱分析试验失败，对包括油浸式变压器在内的各种充油电气设备的安全、经济运行具有很深远的意义。
图1是本实用新型自动脱气进样装置工作原理(结构)示意图。
图2是气体浓缩球的结构示意图。
参照图1可知，本实用新型中1～废油储存罐，2～搅拌电机，3～搅拌棒(器)，4～恒温脱气罐，5～油定量球，6～待测油样容器，7～防剩油装置，8～气体浓缩球(内设薄膜泵及真空扩容脱气室)，9～气体定量管，10～六通自动进样阀组件(由六通进样阀V19和放空阀V18等组成)，11～色谱分析仪，12～载气罐N2(内装高纯度氮气的高压钢瓶)，13～真空泵(与废油罐相连接)，14～输油输气导管，15～标气瓶(或罐)，16～薄膜泵，17～真空扩容室(球)，还包括三通阀S1、S2，以及电磁阀V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11和V12等所组成，另在六通自动进样阀组件中还设有标样阀V20，其进口端与标气瓶相接，其出口端通过气体定量管与色谱分析仪的进样口相连接。其它连接关系如前述(略)。
参照附图，本实用新型的工作流程(操作过程)如下首先打开电磁阀V1、V3、V4、V5、V9，对真空系统进行抽真空，待把残留的气体抽尽后，接着关闭V3、V4，打开V2、V10进行油样定量，这时油定量球的上端抽真空，使膜向上运动，油样充满整个油定量球实现了油样定量；关闭V1、V2、V9、V10，打开V3，这时油定量球上端充气，使膜向下运动，油样就被压入了恒温脱气罐进行脱气，这时搅拌电机开始工作，V1打开，油中的气体慢慢析出并导入气体浓缩球(薄膜泵扩容室)，这时其内的扩容球室内的薄膜向下运动，以增加整个作为脱气室的扩容球室的空间，油中析出的气体会填充到浓缩球内的扩容球室的内部，接着关闭V1，打开V6及V9，使扩容球室的内膜向上运动，球内部收集到的油样气体就会转移到六通进样阀及气体定量管内，再关闭V6、V9，打开V1，使扩容球室的内膜再次向下移动，增加脱气室容积，这时先后打开V7、V11各两秒钟，对脱气室内进行补气洗脱，增加脱气效率。待脱出的油样气体再次填充到扩容球时关闭V1，打开V6、V9，再次让球室内的气体送入六通进样阀及气体定量管中。如此重复四个过程，就基本上把油中的气体全部脱完，并送入六通阀定量管，这时打开六通阀V19，在载气(N2)的带动下，油样气体就自动进入色谱仪进行色谱分析，在六通阀V19打开的同时，打开V4，使多余油样从脱气室抽入废油储存罐。分析结束，关闭六通阀V19及V4，再打开V8、V12，把废油储存罐中的有用气体压出仪器，从而实现了油样从脱气到进样和分析测试的自动过程。
权利要求1.一种绝缘油色谱分析用自动脱气进样装置，它包括色谱分析仪，自动控制电路板，一个可作为排油系统用途的废油储存罐及其配套电磁阀V8、V14，一个外接的可提供高纯度氮气源的载气罐N2及其配套的作为控制外接载气量用的电磁阀V12，一个由恒温脱气罐和搅拌电机及其配套电磁阀V3、V4组成的恒温脱气搅拌组件，一个由真空泵及其配套电磁阀组成的抽真空组件，以及与各组件相互连接的组成油路或气路的导管件，其特征在于还包括一个组成油定量系统的油定量球及其配套电磁阀V10，一个由内设薄膜泵扩容室的气体浓缩球及其配套电磁阀V1、V9组成的气体收集组件，和一个由六通进样阀V19、放空阀V18及气体定量管组成的六通自动进样阀组件，其中所述的油定量球进口端是通过电磁阀V2与可提供待测油样容器的进样口连接，油定量球还通过电磁阀V10与废油储存罐连接，通过抽真空系统可将待测油样抽入到体积恒定的油定量球中进行试油体积定量，油定量球出口端还通过电磁阀V3接到恒温脱气罐的进口端，其中所述的恒温脱气搅拌组件中的恒温脱气罐的出口端通过电磁阀V1与所述气体收集系统组件中的气体浓缩球的进口端相连接，恒温脱气罐的废油出口端通过电磁阀V4与废油储存罐连接，其中所述的气体浓缩球通过电磁阀V9与六通自动进样组件中的六通进样阀V19的进口端相连接，六通进样阀V19的出口端与气体定量管的进口端相连接，气体定量管的出口端与色谱分析仪的进样口相连接并将脱出的气体自动进样到色谱仪中进行分析处理。
2.根据权利要求1所述的绝缘油色谱分析用自动脱气进样装置，其特征在于所述的恒温脱气搅拌组件中的恒温脱气罐的另一进口端还通过三通阀S2与组成补气系统组件的电磁阀V11和V7串接后进而与外接式的载气罐N2相连接以导入载气。
3.根据权利要求1所述的绝缘油色谱分析用自动脱气进样装置，其特征在于所述的气体浓缩球中的薄膜泵的进口端还通过三通电磁阀V6分别与废油储存罐和外接式的载气罐N2相连接。
专利摘要一种绝缘油色谱分析用自动脱气进样装置，它包括色谱分析仪，废油储存罐，恒温脱气罐，其特征是还包括一个组成油定量系统的油定量球，一个由气体浓缩球组成的气体收集组件、一个由六通进样阀V19、放空阀V18及气体定量管组成的六通自动进样阀组件，其中油定量球进口端与待测油样容器的进样口连接，油定量球通过电磁阀V10与废油储存罐连接，油定量球出口端还通过电磁阀V3接到恒温脱气罐的进口端，恒温脱气罐的出口端与气体浓缩球的进口端相连接，气体浓缩球依次通过电磁阀V9，六通自动进样组件中的六通进样阀V19及气体定量管与色谱仪的进样口连接，并将脱出的气体自动进样到色谱仪中进行分析处理。本实用新型可提高色谱测试的精密度、灵敏度和准确度，极大提高测试工作效率，可避免色谱分析试验失败，对各种充油电气设备的安全、经济运行具有很深远的意义。
文档编号G01N30/06GK2859527SQ20052008737
公开日2007年1月17日 申请日期2005年9月16日 优先权日2005年9月16日
发明者王远远, 诸建华 申请人:福建省福州电业局