一种六氟化硫气体组分分析仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种六氟化硫气体组分分析仪，包括大气室、电源和电路控制板；大气室左侧壁上设有红外光源和光路输出窗口，且大气室后壁上设有大气室进气口和大气室出气口；大气室外部左侧设有氦氖光源、第一反射镜和第二反射镜；大气室内部设有干涉仪及传感器；干涉仪包括第三反射镜、第四反射镜、分束器、红外全反射镜、激光探测器、第五反射镜、小气室及红外探测器；电源为上述各结构供电；电路控制板控制红外光源、氦氖光源、小气室和电源的运行，接收并处理传感器、激光探测器、红外探测器和小气室传输的信号。本实用新型提供的六氟化硫气体组分分析仪结构简单，所需气体量小，不受外界环境影响，分析精度高，且其适用范围大。
【专利说明】一种六氟化硫气体组分分析仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气体组分分析仪，尤其涉及一种六氟化硫气体组分分析仪。【背景技术】
[0002]六氟化硫(SF6)气体具有优良的绝缘和灭弧性能,可以大大减小设备尺寸，因此被广泛应用于GIS和SF6断路器等设备中。但研究结果表明，当SF6设备中发生绝缘故障时，放电产生的高温电弧会使得SF6气体发生分解反应，SF6电气设备内部故障时的分解产物主要是硫化物和氟化物，硫化物主要由S02、H2S、SF4、SO2F2和SOF2等，氟化物主要由HF、CF4和金属氟化物。上述的分解物中除了 S02、H2S和CF4毒性小外，其它都是剧毒物。
[0003]传统六氟化硫气体组分分析仪在分析组分时需要的气体含量较多，而这些剧毒物在传统分析仪内部的含量极少，难于检测，且还极不稳定，其中sf4、SOF2等又会水解产生稳定的SO2和HF。另外，实际上使用中的SF6气体总含有一定量的空气和水分，由于上述分解生成的多种低氟硫化物很活泼，即与SF6气体中的微量水分和氧气等发生反应，生产S0F2、SO2F2, SOF4, SO2和HF等毒性气体，这样就使得在利用传统的六氟化硫气体组分分析仪进行分析时易受到外界环境的影响，不仅严重影响了其分析精度，而且还限制了它只能在实验室中使用，而不能应用于施工现场，极大了缩小了其适用范围。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中六氟化硫气体组分分析仪检测所需气体量大、易受外界环境影响、分析精度低且适用范围小等上述缺陷，提供一种结构简单、所需气体量小、不受外界环境影响、分析精度高且适用范围大的六氟化硫气体组分分析仪。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种六氟化硫气体组分分析仪，包括大气室、电源和电路控制板；
[0006]大气室左侧壁上设有红外光源和光路输出窗口，且大气室后壁上设有大气室进气口和大气室出气口；
[0007]大气室外部左侧设有氦氖光源、第一反射镜和第二反射镜；第一反射镜设置在氦氖光源的入射光束光路上，第二反射镜位于第一反射镜的反射光束光路上，且光路输出窗口位于第二反射镜的反射光束光路上；
[0008]大气室内部设有干涉仪及位于干涉仪后方的传感器；
[0009]干涉仪包括设置在红外光源入射光束光路上和第二反射镜反射光束光路上的第三反射镜、设置在第三反射镜反射光束光路上的第四反射镜、设置在第四反射镜反射光束光路上的分束器、设置在分束器右上方位置的红外全反射镜、设置在分束器透射光束光路上的激光探测器和第五反射镜、位于第五反射镜反射光束光路上的小气室及位于小气室出射光束光路上的红外探测器；
[0010]电源为上述各结构供电；电路控制板控制红外光源、氦氖光源、小气室和电源的运行，接收并处理传感器、激光探测器、红外探测器和小气室传输的信号。
[0011]在本实用新型所述六氟化硫气体组分分析仪中，大气室左侧壁上设置了红外光源，而干涉仪内部的红外探测器是用来检测温度等信号，由此可见本实用新型是采用红外光谱来分析气体组分，红外光谱分析特征性强，对气体、液体和固体试样都可测定，并且其检测所需的气体量少，分析速度快，不破坏试样，解决了传统组分分析仪中因气体含量极少而难以检测的技术问题，而且还有助于提高其分析速度。
[0012]大气室外部左侧设有氦氖光源、第一反射镜和第二反射镜，氦氖光源发出的光束依靠第一反射镜和第二反射镜的反射而射进大气室内，干涉仪内的激光探测器用于探测相关信号。
[0013]在大气室内部干涉仪后方位置设有传感器，该传感器用于探测大气室内的湿度等信号并将该信号传输给电路控制板。
[0014]由此可知，本实用新型所述六氟化硫气体组分分析仪将各种功能部件整合在大气室内，不仅简化了所述分析仪的结构，而且还使得所述分析仪的光学部分处于一个封闭的环境中，使得其与外界隔离，这就可以在一定程度上免除外界环境中的空气和水分等对分析精度的影响，大幅提高了所述分析仪的分析精度。除此之外，因为所述分析仪能免受外界环境的影响，故所述分析仪不仅能在实验室中使用，还能在施工现场进行实时检测分析，扩大了其适用范围。
[0015]作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，传感器为湿度传感器。该湿度传感器能对大气室内的湿度进行实时检测，并将检测结果传输给电路控制板，由电路控制板控制相关机构运行。
[0016]作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，还包括位于大气室外部并与大气室相连的液氮罐，液氮罐还通过管道分别与激光探测器和红外探测器相连。液氮罐的设计，一方面可以给激光探测器和红外探测器降温，保证二者始终处于良好的工作状态；另一方面，当湿度传感器检测到大气室内湿度超过预设值时，液氮罐便会在电路控制板的控制下对大气室内部进行吹扫，当湿度传感器检测到大气室内湿度在预设值之内时,液氮罐不会对大气室进行吹扫，这样的设计不仅能时刻保证大气室内部环境的干燥，避免湿气对小气室的分析结果产生影响，有益于提高所述分析仪的分析精度，而且还能避免液氮罐长时间对大气室内部进行吹扫,节约了成本。
[0017]作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，小气室左侧壁和右侧壁上分别设有光线输入口和光线输出口，且小气室顶端设有小气室进气口和小气室出气口。
[0018]作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，小气室外部设有位于第五反射镜反射光束光路上的第六反射镜和位于第六反射镜反射光束光路上的第七反射镜，且光线输入口位于第七反射镜的反射光束光路上。
[0019]当红外光束和氦氖光束经由第六反射镜和第七反射镜的反射射进小气室后，由小气室对进入的光束和气体进行分析。
[0020]另外，在本实用新型所述技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。
[0021]因此，本实用新型提供了一种六氟化硫气体组分分析仪，该分析仪结构简单，所需气体量小，不受外界环境影响，分析精度高，且其适用范围大。【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0023]图1是本实用新型六氟化硫气体组分分析仪的结构示意图；
[0024]图2是小气室的结构示意图；
[0025]附图中，I为大气室，2为红外光源，3为光路输出窗口，4为大气室进气口，5为大气室出气口，6为氦氖光源，7为第一反射镜，8为第二反射镜，9为干涉仪，10为第三反射镜，11为第四反射镜，12为分束器，13为红外全反射镜，14为激光探测器，15为第五反射镜，16为小气室，17为红外探测器，18为传感器，19为液氮罐，20为光线输入口，21为光线输出口，22为小气室进气口，23为小气室出气口，24为第六反射镜，25为第七反射镜，26为电源，27为电路控制板。
【具体实施方式】
[0026]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0027]在本实用新型较佳实施例中，一种六氟化硫气体组分分析仪，包括大气室1、电源26和电路控制板27。
[0028]如图1所示，大气室I左侧壁上设有红外光源2和光路输出窗口 3，在大气室I后壁上设有大气室进气口 4和大气室出气口 5 ;大气室I外部左侧设有氦氖光源6、第一反射镜7和第二反射镜8,其中，该第一反射镜7设置在上述氦氖光源6的入射光束光路上,第二反射镜8位于第一反射镜7的反射光束光路上,且光路输出窗口 3位于该第二反射镜8的反射光束光路上。
[0029]大气室I内部设有干涉仪9和位于该干涉仪9后方位置的湿度传感器18。该干涉仪9包括设置在上述红外光源2入射光束光路上和上述第二反射镜8反射光束光路上的第三反射镜10、设置在上述第三反射镜10反射光束光路上的第四反射镜11、设置在上述第四反射镜11反射光束光路上的分束器12、设置在上述分束器12右上方位置的红外全反射镜13、设置在上述分束器12透射光束光路上的激光探测器14和第五反射镜15、位于上述第五反射镜15反射光束光路上的小气室16及位于该小气室16出射光束光路上的红外探测器17 ；
[0030]本实施例还包括位于大气室I外部并与该大气室I相连的液氮罐19，且该液氮罐19还通过管道分别与上述激光探测器14和红外探测器17相连。
[0031]在上述小气室16中，其左侧壁和右侧壁上分别设有光线输入口 20和光线输出口21，且该小气室16顶端设有小气室进气口 22和小气室出气口 23 ;另外，该小气室16外部还设有位于上述第五反射镜15反射光束光路上的第六反射镜24和位于该第六反射镜24反射光束光路上的第七反射镜25,且上述光线输入口 20位于该第七反射镜25的反射光束光路上。
[0032]在本实施例中，电源26为上述各结构供电，电路控制板27控制红外光源2、氦氖光源6、小气室16、液氮罐19和电源26的运行，接收并处理上述湿度传感器18、激光探测器14、红外探测器17和小气室16传输的信号。
[0033]另外，在本实施例中，第一反射镜7、第二反射镜8、分束器12和红外全反射镜13均以45°角向右上方倾斜设置，第三反射镜10、第四反射镜11、第五反射镜15、第六反射镜24和第七反射镜25均以45°角向左上方倾斜设置。
[0034]本实施例提供的六氟化硫气体组分分析仪结构简单，其进行检测分析所需气体量小，不受外界环境影响，分析精度高，且其适用范围大。
[0035]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种六氟化硫气体组分分析仪，其特征在于，包括大气室(I )、电源(26)和电路控制板(27)； 所述大气室(I)左侧壁上设有红外光源(2)和光路输出窗口(3)，且所述大气室(I)后壁上设有大气室进气口(4)和大气室出气口(5)； 所述大气室(I)外部左侧设有氦氖光源(6)、第一反射镜(7)和第二反射镜(8);所述第一反射镜(7)设置在所述氦氖光源(6)的入射光束光路上，所述第二反射镜(8)位于所述第一反射镜(7)的反射光束光路上，且所述光路输出窗口(3)位于所述第二反射镜(8)的反射光束光路上； 所述大气室(I)内部设有干涉仪(9 )及位于所述干涉仪(9 )后方的传感器(18 ); 所述干涉仪(9)包括设置在所述红外光源(2)入射光束光路上和所述第二反射镜(8)反射光束光路上的第三反射镜(10)、设置在所述第三反射镜(10)反射光束光路上的第四反射镜(11)、设置在所述第四反射镜(11)反射光束光路上的分束器(12 )、设置在所述分束器(12)右上方位置的红外全反射镜(13)、设置在所述分束器(12)透射光束光路上的激光探测器(14)和第五反射镜(15)、位于所述第五反射镜(15)反射光束光路上的小气室(16)及位于所述小气室(16)出射光束光路上的红外探测器(17)； 所述电源(26)为上述各结构供电；所述电路控制板(27)控制红外光源(2)、氦氖光源(6)、小气室(16)和电源(26)的运行，接收并处理所述传感器(18)、激光探测器(14)、红外探测器(17)和小气室(16)传输的信号。
2.根据权利要求1所述的六氟化硫气体组分分析仪，其特征在于，所述传感器(18)为湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的六氟化硫气体组分分析仪，其特征在于，还包括位于所述大气室(I)外部并与所述大气室(I)相连的液氮罐(19)，所述液氮罐(19)还通过管道分别与激光探测器(14)和红外探测器(17)相连。
4.根据权利要求1所述的六氟化硫气体组分分析仪，其特征在于，所述小气室(16)左侧壁和右侧壁上分别设有光线输入口(20)和光线输出口(21)，且小气室(16)顶端设有小气室进气口(22)和小气室出气口(23)。
5.根据权利要求4所述的六氟化硫气体组分分析仪，其特征在于，所述小气室(16)外部设有位于所述第五反射镜(15)反射光束光路上的第六反射镜(24)和位于所述第六反射镜(24)反射光束光路上的第七反射镜(25)，且所述光线输入口(20)位于所述第七反射镜(25)的反射光束光路上。
【文档编号】G01N21/3504GK203758912SQ201420017892
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】张玉钧, 高闽光, 张立强, 蔡毅敏 申请人:南京顺泰科技有限公司