本发明提供一种六氟化硫气体用检测吸收装置，属于电力系统检测技术领域
技术背景
无论是工业六氟化硫气体还是运行中的六氟化硫气体，矿物油含量都是其质量控制的关键指标，对于提高电气设备的安全性和使用寿命至关重要。六氟化硫气体中矿物油含量的定量，需借助配制矿物油的四氯化碳标准液来进行测量，由于四氯化碳挥发性极强，配制溶液数量多，导致平行试验误差较大，精确度不高。目前六氟化硫气体中矿物油含量测定主要分2种：一种是利用四氯化碳溶液吸收六氟化硫气体中矿物油后，采用红外光谱仪测定吸收液中矿物油含量，此方法需要多次转移吸收液，易造成矿物油损失，导致测量结果不准确，且吸收装置体积较大，不能用作生产现场测定使用；另一种是六氟化硫气体经滤膜(聚四氟乙烯膜)后，气体中矿物油被滤膜截留，接着利用红外光谱直接扫描滤膜中矿物油的吸收谱图，获取矿物油含量。此方法中因滤膜中吸附的矿物油在滤膜表面为非均匀分布状态，因此，在重复测定过程中，滤膜位置的轻微移动，将导致测量结果偏差较大，重复较差。随着六氟化硫气体在电力设备中的广泛应用，研制新的矿物油含量定量方法，提高矿物油含量检测的准确性，对保障电网安全稳定运行十分重要。
另，在电气设备中，高压放电条件下六氟化硫气体会发生分解，产生多种杂质，这些杂质与六氟化硫气体中的微量水分发生反应，产生酸或酸性物质。六氟化硫气体中的酸性物质将对电气设备的金属部件和绝缘材料造成腐蚀，直接影响设备的机械、导电以及绝缘性能，严重时会影响电气设备的安全运行，所以需要对六氟化硫气体中的酸性物质进行吸收检测。专利号为“cn2015202422065”的中国专利公开了六氟化硫气体中酸性物质及可水解氟化物吸收装置，其技术方案为：包括装有吸收液的气体吸收池，气体吸收池为竖直放置的细长结构，吸收液为一定浓度的naoh溶液，气体吸收池的底部连接有进气口，顶部连接有排气口和压力检测器。该实用新型具有操作方便、吸收效率高、溶液用量少的特点，缺陷是：1、没有实时检测吸收过程功能，难以保证六氟化硫气体中酸性物质的完全吸收以及准确的检测被测量六氟化硫气体的体积；2)仅仅依靠六氟化硫气体从气体吸收池底部进入、由naoh溶液进行吸收，吸收效率有待于进一步改进和提高。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、操作简单、不但满足现场测定要求且同时具有较高的测量精度和重复性、而且能保证不同来源六氟化硫气体中酸性物质被吸收完全的六氟化硫气体用检测吸收装置。其技术方案为：
一种六氟化硫气体用检测吸收装置，包括sf6气源、sf6气体中矿物油含量测定单元和酸性物质吸收单元，其中矿物油含量测定单元包括设有进气口和排气口的密闭罐体、红外光谱仪测定模块以及四氯化碳供给模块，密闭罐体内设有过滤膜，密闭罐体的进气口与排气口分居过滤膜的两侧，密闭罐体的进气口经设有减压阀和电磁阀的管道接sf6气源，排气口上设有流量传感器；红外光谱仪测定模块包括检测池以及分居检测池两侧的红外光源和红外探测器；酸性物质吸收单元包括下端设有进气口和上端设有排气口的吸收池，其中吸收池上端的排气口接设有2个电磁阀的排气管道，进气口经设有2个电磁阀和稳压阀的进气管道接密闭罐体的排气口；其特征在于：
过滤膜采用玻璃纤维膜；增设六通阀、滴定池、缓冲罐、气体循环泵、液体循环泵和多通阀；其中四氯化碳供给模块包括多通阀、直线电机和注射器，其中直线电机的输出端与注射器的推杆固定连接，注射器的出口接多通阀共用口，多通阀的第一分口经出液管探入密闭罐体靠近进气口的一侧，出液管的末端设有第一雾化喷头，第一雾化喷头对准过滤膜，多通阀的第二分口接通检测池的底部，多通阀的第三分口为四氯化碳进液口，多通阀的第四分口为废液排出口；红外光谱仪测定模块中增设液位控制开关，液位控制开关位于检测池上端的侧壁上，红外光源和红外探测器位于液位控制开关的下方，相向分居在检测池两侧，检测池的顶端与密闭罐体靠近进气口一侧的底部连通；
吸收池为锥形结构，容积为1000ml；滴定池内设有液位传感器和ph电极，顶部与吸收池的底部连通；进气管道的进气流量控制在2l/min，体积为2l，气体压力为0.5mpa，进气管道靠近吸收池进气口的外侧设有气体循环泵，进气管道探入吸收池内的末端设有气体喷头，气体喷头朝上将六氟化硫气体喷射形成锥角为90度的圆锥气幕；吸收池内的顶端设有第二雾化喷头，用于将naoh溶液雾化，其等效粒径为66μm，并向下喷射形成锥角为95度的圆锥液幕，压力0.03mpa，流量0.16l/min，第二雾化喷头的进液端经设有液体循环泵和电磁阀的进液管道分别连通滴定池的底部和六通阀的naoh溶液排出口，六通阀的总进口接注射泵出口，六通阀上还分别设naoh溶液进口和排液口；缓冲罐的进、出气端分别与排气管道和进气管道连通，连接处均位于排气管道和进气管道上的2个电磁阀之间。
其工作原理为：
1)sf6气体进入密闭罐体中，通过采用玻璃纤维膜的过滤膜过滤后，经排气口排出，矿物油滞留在过滤膜；四氯化碳溶液经多通阀的第三分口、多通阀进入注射器，通过直线电机控制注射器，将一定体积的四氯化碳溶液途径多通阀的第一分口和出液管推入密闭罐体中，四氯化碳溶液经第一雾化喷头后形成雾状四氯化碳喷雾，将过滤膜中矿物油洗脱，洗脱过程中洗脱液不断进入检测池内，用红外光谱连续测定洗脱液中矿物油含量变化情况，待含量趋于稳定时停止洗脱。洗脱完毕，直线电机控制注射器抽取一定体积四氯化碳溶液，经多通阀的第二分口进入检测池中对检测池中液体进行定容。定容结束，利用红外光源、红外探测器，完成检测工作，检测后的废液经多通阀的第四分口排出。
2)sf6气体酸性物质吸收单元设置了带有第二雾化喷头的吸收池、naoh溶液循环模块、气体循环模块和气体喷头，来自密闭罐体的sf6气体借助naoh溶液循环模块、气体循环模块辅助以第二雾化喷头和气体喷头，使sf6气体中的酸性物质与naoh溶液充分接触并被完全吸收。
本发明与现有技术相比，其优点在于：
1)利用滤膜技术，有效的减少了测量装置体积，适用于现场分析。
2)利用洗脱、实时检测和定容方法，可将滤膜中矿物油全部洗脱，有效提高测量准确性和重复性。
3)该测量装置全部采用密封设计，可避免溶剂转移中造成的损失，提升了测量准确性；
4)智能化洗脱判定技术为滤膜中矿物油的全部洗脱提供了判定方法，确保了吸附矿物油的全部洗脱。
5)设置了带有第二雾化喷头的吸收池、naoh溶液循环模块、气体循环模块和气体喷头，吸收池采用锥形设计，吸收过程采用吸收液以顶部雾化方式从吸收池顶部喷出，并在吸收池底部汇集，再次从顶部喷出；六氟化硫气体从吸收池下部通过气体喷头喷出，此种方式可确保六氟化硫气体中酸性物质快速被吸收；吸收后的六氟化硫气体从底部排气口进入气泵，再次从吸收池底部喷出，进入缓冲罐。如此反复，可保证六氟化硫气体中酸性物质能够与naoh溶液充分接触吸收，提高了吸收效率。对同样的六氟化硫气体，本发明吸收耗时仅为dl/t916-2005方法的三分之一，吸收效果也远优于dl/t916-2005测试方法。
6)滴定池中安装有ph电极，实时监测吸收液ph值，当趋于稳定时表明吸收完全，此时停止吸收，避免了国标方法中没有吸收完全情况的发生，并保证不同来源的六氟化硫气体中的酸性物质被完全吸收，具有广泛适用性。
7)该装置可精确控制气体流量和体积，提高了测量精度，体积小巧，便于现场开展试验工作。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图中：1、密闭罐体2、过滤膜3、检测池4、红外光源5、红外探测器6、吸收池7、减压阀8、电磁阀9、稳压阀10、管道11、进气管道12、第二流量传感器13、排气管道14、六通阀15、滴定池16、缓冲罐17、气体循环泵18、液体循环泵19、多通阀20、直线电机21、注射器22、出液管23、第一雾化喷头24、液位控制开关25、ph电极26、气体喷头27、第二雾化喷头28、进液管道29、注射泵30、sf6气源31、液位传感器32、四氯化碳进液口33、废液排出口34、naoh溶液进口35、排液口36、h2so4溶液进口
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案做进一步说明。在图1所示的实施例中：sf6气源30经设有减压阀7和电磁阀8的管道10接密闭罐体1进气口，密闭罐体1的排气口经依次设有流量传感器12、稳压阀9和2个电磁阀8的进气管道11接吸收池6的进气口，sf6气体流速控制为169ml/min，压力控制在0.5kpa，吸收池6上端的排气口接设有2个电磁阀8的排气管道13。
密闭罐体1内设有过滤膜2，密闭罐体1的进气口与排气口分居过滤膜2的两侧。检测池3的顶端与密闭罐体1靠近进气口一侧的底部连通，液位控制开关24位于检测池3上端的侧壁上，红外光源4和红外探测器5位于液位控制开关24的下方，相向分居在检测池3两侧。直线电机20的输出端与注射器21的推杆固定连接，注射器21的出口接多通阀19共用口，多通阀19的第一分口经出液管22探入密闭罐体1靠近进气口的一侧，出液管22的末端设有第一雾化喷头23，第一雾化喷头23对准过滤膜2，喷射角度为100度，流量为120ml/min；多通阀19的第二分口接通检测池3的底部，多通阀19的第三分口为四氯化碳进液口32，多通阀19的第四分口为废液排出口33；最后获得70.3ml矿物油洗脱液，由直线电机20控制注射器21抽取29.7ml四氯化碳溶液，对检测池8内矿物油洗脱液进行定容至100ml，经测定后，得出sf6气体中矿物油含量为1.45mg/l。
吸收池6为锥形结构，容积为1000ml，滴定池15内设有液位传感器31和ph电极25，顶部与吸收池6的底部连通；进气管道11的进气流量控制在2l/min，体积为2l，气体压力为0.5mpa，进气管道11靠近吸收池6进气口的外侧设有气体循环泵17，进气管道11探入吸收池6内的末端设有气体喷头26，气体喷头26朝上将六氟化硫气体喷射形成锥角为90度的圆锥气幕；吸收池6内的顶端设有第二雾化喷头27，用于将naoh溶液雾化，其等效粒径为66μm，并向下喷射形成锥角为95度的圆锥液幕，压力0.03mpa，流量0.16l/min，第二雾化喷头27的进液端经设有液体循环泵18和电磁阀8的进液管道28分别连通滴定池15的底部和六通阀14的naoh溶液排出口，六通阀14的总进口接注射泵29出口，六通阀14上还分别设naoh溶液进口和排液口；缓冲罐16的进、出气端分别与排气管道13和进气管道11连通，连接处均位于排气管道13和进气管道11上的2个电磁阀8之间；当ph电极25稳定时，停止气体、液体循环，此时ph电极值为7.6。