一种无载气油色谱在线监测系统的制作方法

本发明涉及油色谱在线监测技术领域，尤其涉及一种无载气油色谱在线监测系统。

背景技术：

色谱在线监测系统是集控制、测量分析技术于一体的精密设备，对变压器等油浸电力设备进行在线监测，及在线及时准确检测出绝缘油中溶解的各种故障特征气体浓度及变化趋势，这些气体包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等。油色谱在线监测系统能够快速准确的进行油色谱分析，实现完全在线监测油浸式电力设备的运行信息，为变压器等油浸电力设备的长期稳定运行提供了可靠保证。

现有的变压器油色谱在线监测装置因结构复杂，布局混乱，维护不便，维护成本高，另外采用载气进行，载气耗材，成本高，且易导致污染设备，极易导致整体设备的报废。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种无载气油色谱在线监测系统，模块化设计，布局整洁，结构紧凑，维护方便，维护成本低，不易污染，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种无载气油色谱在线监测系统，包括机箱壳体，机箱壳体内从上到下可拆卸地安装有可分离的载气单元、中控单元、柱箱单元和脱气单元，载气单元用于根据压力要求自动产气和压力检测，中控单元用于数据分析处理、存储，支持远程数据传输，柱箱单元用于控制通过检测器载气的流量、检测器和色谱柱的温度，对样品气进行分离及检测，脱气单元用于真空脱气、进行油气分离，载气单元所产生的载气把脱气单元脱出的样品气带动柱箱单元进行分离和检测，再由中控单元进行数据处理并将处理结果上传至监控终端。

优选的，上述载气单元包括压缩机、高分子干燥器、储气罐、稳压阀、双级过滤器、压力控制器、控制板一，压缩机出气管上连接有储气罐，储气罐出气管上依次连接有双级过滤器、高分子干燥器和稳压阀，储气罐上还连接有压力传感器和压力控制器，压缩机、高分子干燥器、压力传感器和压力控制器连接到控制板一，控制板一连接到中控单元。

优选的，上述压缩泵出气管上连接依次有启动阀和单向阀，储气罐和双级过滤器底部均连接有排水阀，排水阀和启动阀连接到控制板一。

优选的，上述高分子干燥器连接有毛细管。

优选的，上述脱气单元包括脱气气缸、电磁阀、喷雾气缸、液位传感器、压力传感器、喷雾气缸、位置传感器、六通进样阀、定量管和控制板二，脱气气缸上连接有进油管和通过出样管连接到六通进样阀，并连接有驱动工作的步进电机，出样管上连接有液位传感器和喷雾气缸，喷雾器缸上安装有压力传感器，还包括测量步进电机驱动脱气气缸移动距离的位置传感器，六通进样阀的两出口连接有定量管和两端口还连接有柱箱单元和载气单元，电磁阀、液位传感器、压力传感器、喷雾气缸、步进电机、位置传感器连接到控制板二，控制板二连接到中控单元。

优选的，上述机箱壳体前、后端面均设有可转动箱门。

优选的，上述机箱壳体表面附有耐腐蚀层。

优选的，上述机箱壳体后端箱门内设有拼接的散热板。

优选的，上述载气单元上前侧设有压力刻度盘。

优选的，上述柱箱单元上设有温度刻度盘。

优选的，上述机箱壳体底部设置有角钢制作的支撑腿，支撑腿一侧面贴合到机箱壳体底部，另一侧面竖直朝下。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：

1）本发明采用模块化设计，设置可分离的载气单元、脱气单元、柱箱单元、中控单元四个单元，布局整洁，结构紧凑，可单独拆装，便于维护，维护成本大大降低；

2）检测数据准确，基本与实验室接近；

3）标准模块化设计，质量可控度高，互换性好，容易形成规模化生产；

4）通过压缩机自产空气制的载气，长期不间断运行，基本实现免维护，可大面积推广，大大提高设备使用安全性和使用成本；

5）通过试验进行检测，测试误差结果达到A级标准，测试精度高。

附图说明

图1是本发明的前视立体结构示意图；

图2是本发明的后视立体结构示意图；

图3是本发明的整体连接结构示意图；

图4是载气单元连接结构示意图；

图5是脱气单元连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1-5所示，一种无载气油色谱在线监测系统，包括机箱壳体1，机箱壳体1内从上到下可拆卸地安装有可分离的载气单元2、中控单元3、柱箱单元4和脱气单元5，载气单元2用于根据压力要求自动产气和压力检测，中控单元3用于数据分析处理、存储，支持远程数据传输，柱箱单元4用于控制通过检测器载气的流量、检测器和色谱柱的温度，对样品气进行分离及检测，脱气单元5用于真空脱气、进行油气分离，载气单元2所产生的载气把脱气单元5脱出的样品气带动柱箱单元4进行分离和检测，再由中控单元3进行数据处理并将处理结果上传至监控终端（服务器）。

优选的，上述载气单元2包括压缩机、高分子干燥器、储气罐、稳压阀、双级过滤器、压力控制器、控制板一，压缩机出气管上连接有储气罐，储气罐出气管上依次连接有双级过滤器、高分子干燥器和稳压阀，储气罐上还连接有压力传感器和压力控制器，压缩机、高分子干燥器、压力传感器和压力控制器连接到控制板一，控制板一连接到中控单元，压缩机进行对储气罐进行储存气体，当压力达到设定最大阈值时，停止进行压缩，当低于设定最小阈值时，进行储存气体，储气罐中气体经过双级过滤器过滤、高分子干燥器干燥，稳压阀稳压进入六通进样阀的进口，能够将六通进样阀连接的定量管采集的样气推入柱箱单元，进行色谱分析。

优选的，上述压缩泵出气管上连接依次有启动阀和单向阀，储气罐和双级过滤器底部均连接有排水阀，排水阀和启动阀连接到控制板一，排水阀利于将储气罐中积累的水和双级过滤器中积累的水放出。

优选的，上述高分子干燥器连接有毛细管。

压缩机正常的使用寿命是15年，载气单元中压缩机工作一次储气罐中存储的气体可以让设备正常运行5小时，设备连续24小时运行监测，压缩机也只需启动5次，实际启动频率比设计的频率要低很多，所以载气单元种压缩机的寿命应该在15年以上；高分子过滤器的设计寿命是一般工况下连续工作3个月后过滤性能会有所下降，载气单元如果24小时连续运行，压缩机和高分子过滤器是同时工作的，每天工作5次左右，压缩机每次的运行时间在30秒左右，每天合计运行150秒，全年运行时间150*365/3600=15.2小时，所以在载气单元中高分子过滤器的使用寿命应该在100年以上；二级过滤器是考虑到现成实际运行情况可能比较恶劣，在高分子过滤器性能下降时起作用的一种保护装置，设计寿命10年以上。

优选的，上述脱气单元5包括脱气气缸、电磁阀、喷雾气缸、液位传感器、压力传感器、喷雾气缸、位置传感器、六通进样阀、定量管和控制板二，脱气气缸上连接有进油管和通过出样管连接到六通进样阀，并连接有驱动工作的步进电机，出样管上连接有液位传感器和喷雾气缸，喷雾器缸上安装有压力传感器，还包括测量步进电机驱动脱气气缸移动距离的位置传感器，六通进样阀的两出口连接有定量管和两端口还连接有柱箱单元和载气单元，电磁阀、液位传感器、压力传感器、喷雾气缸、步进电机、位置传感器连接到控制板二，控制板二连接到中控单元，脱气气缸将变压器中浸油设备的油液进行脱气，产生的气体通过喷雾气缸进行喷雾进入六通进样阀的进气口，并存储在定量管中，液位传感器安装在出样管连接脱气油缸竖直段上的腔体中，当腔体中液体达到设定阈值时，进行油回流。

六通进样阀工作原理：首先旋转阀芯，连通取样进气口与定量管连通，定量管存储喷雾后的样气，继续旋转阀芯，将定量管两端分别连通到载气单元和柱箱单元，通过载气单元将定量管中样气送入柱箱单元的油色柱，并通过气体传感器测试相应的气体成分。

上述的脱气单元采用真空喷雾式脱气，脱气效率高、重复性好；自检功能完善，避免误报、保证油样以更低的含气量返回变压器本体。

优选的，上述机箱壳体1前、后端面均设有可转动箱门6，维护方便。

优选的，上述机箱壳体1表面附有耐腐蚀层，提高壳体的防腐和密封性能。

优选的，上述机箱壳体1后端箱门6内设有拼接的散热板7，散热性能好，使用寿命长。

优选的，上述载气单元2上前侧设有压力刻度盘，能够在维护时监测设备的使用状态。

优选的，上述柱箱单元4上设有温度刻度盘，能够在维护时监测设备的使用状态。

优选的，上述机箱壳体1底部设置有角钢制作的支撑腿8，支撑腿8一侧面贴合到机箱壳体1底部，另一侧面竖直朝下，结构简单，制作方便，成本低。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。