六氟化硫配电装置室电化学氧气传感器现场精确校正方法与流程

1.本发明涉及配电设备技术领域，特别是涉及一种六氟化硫配电装置室电化学氧气传感器现场精确校正方法。


背景技术：

2.根据电力安全工作规程要求，现在的六氟化硫配电装置室一般都配置了带有报警功能的氧量仪，氧量仪需要氧气传感器。电化学氧气传感器因为性能稳定、价格合适、不易被其他气体干扰等优点，在全国各地的六氟化硫配电装置室监测用的氧量仪中，得到了大量使用。
3.电化学氧气传感器内部的电解液会随着时间消耗，会产生经时性的输出降低漂移，典型经时变化中，2000个小时后信号输出衰减0.4mv，按标准测定条件换算到氧气达到0.65%o2，超过了氧量仪量程漂移小于0.5% o2的技术要求。因此，为了进行准确的测定，需要对传感器定期进行校正，对电化学氧气传感器的校正至少要求每月一次。
4.因为氧量仪安装到现场后，数量较多，校正周期短，且多数六氟化硫配电装置室出入受限制，所以无法每次取回试验室进行精确校正。现在常采用的方法利用通风设备，将氧气传感器周围的空气循环至无六氟化硫的自然空气，然后进行现场自动校正方法。
5.现有技术中，六氟化硫配电装置室氧气数值的计算一般采用两点标定方法，氧气含量v
rel
计算公式为：;其中，c
rel
代表校正时的氧气传感器输出值（mv）；ch代表标定高点传感器输出值（mv）；c
l
代表标定低点传感器输出值（mv）；vh代表标定高点氧气含量（%）；v
l
代表标定低点氧气含量（%）。
6.标定低点v
l
一般选择零氧气0%，此时不存在飘逸情况。现场校正选择自然空气时对应的vh、ch作为标定高点保存，再次校正前按公式计算氧气含量。自然空气中，氧气体积比占空气的20.95%，所以在现有实际校正过程中，一般都直接认为自然空气氧气含量vh为20.95%o2。但是这种方法忽略温度、湿度、海拔等因素对氧气测量的影响，而不同温、湿度水蒸气压会有所变化，氧分压也随之变化，进而氧含量也不是保持20.95%不变，直接代入20.95%会出现偏差。比如环境温度22℃、环境湿度32%rh、大气压力986mbar时，计算下的氧气浓度为20.77%，如果按照20.95%校正，就造成测量结果不精确，应用中容易出现氧气误报或漏报的情况，存在影响工作人员安全的隐患。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于针对背景技术中所述的现有技术中，对电化学氧传感器校正时，氧气含量的标定高点vh会根据环境温度、湿度、大气压力等自然环境的变化而变化，导致现有的校正方法容易造成氧气传感器的测量结果不精确，应用中容易发生氧气误报或漏
报等问题，提供一种六氟化硫配电装置室电化学氧气传感器现场精确校正方法。
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种六氟化硫配电装置室电化学氧气传感器现场精确校正方法，其包括以下步骤：其包括以下步骤：s1、启动通风装置，循环通风时间周期t，保障新鲜自然空气均匀流通到氧量仪；s2、采集校正时的环境温度t
rel
、环境湿度h
rel
、传感器输出cs、大气压力bp
rel
；s3、利用校正时的环境温度t
rel
计算饱和水蒸气压wvp
max
；s4、利用环境湿度h
rel
、饱和水蒸气压wvp
max
计算校正时的水蒸气压wvp
rel
；s5、利用水蒸气压wvp
rel
和大气压力bp
rel
计算氧气分压ppo2；s6、利用氧气分压ppo2计算氧气浓度vs；s7、将氧气浓度vs和校正时的传感器的输出cs作为标定高点，，对氧气传感器进行校正。
9.作为上述的方案的进一步改进，所述的步骤s3中，利用校正时的环境温度t
rel
计算饱和水蒸气压wvp
max
，计算公式为：（1）；其中，wvp0为0℃时的饱和水蒸气压。
10.作为上述的方案的进一步改进，所述的步骤s4中，利用环境湿度h
rel
、饱和水蒸气压wvp
max
计算校正时的水蒸气压wvp
rel
，计算公式为：（2）。
11.作为上述的方案的进一步改进，所述的步骤s5中，利用水蒸气压wvp
rel
和大气压力bp
rel
计算氧气分压ppo2，计算公式为:（3）。
12.作为上述的方案的进一步改进，所述的步骤s6中，利用氧气分压ppo2计算氧气浓度vs，计算公式为：（4）。
13.作为上述的方案的进一步改进，所述的步骤s7中，将氧气浓度vs和校正时的传感器的输出cs作为标定高点，对氧气传感器进行校正，校正后氧气传感器检测的氧气浓度的计算公式为:（5）。
14.本发明具有积极的效果：本发明的六氟化硫配电装置室电化学氧气传感器现场精确校正方法，首先采用新鲜空气对氧气传感器的环境进行通风，然后利用校正时的环境温度、气压和湿度，来计算得到校正时氧气浓度的准确数值vs，再利用这个数值及检测时氧气传感器的输出值cs作为标定高点来对氧气传感器进行校正，氧气传感器经过校正后，检测
到的氧气浓度值准确性更高，因而，能够克服现有的校正方法产生的校正误差，避免氧气传感器的误报或漏报。
附图说明
15.图1是本发明的原理图。
具体实施方式
16.下面通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
17.如图1所示的一种六氟化硫配电装置室电化学氧气传感器现场精确校正方法，其包括以下步骤：s1、启动通风装置，循环通风时间周期t，保障新鲜自然空气均匀流通到氧量仪，通风时间t不小于15分钟，通过充分通风，能使氧气传感器附近的空气充分循环，使检测的空气更接近六氟化硫配电装置室外部的新鲜空气，使检测结果更加准确可靠。
18.s2、采集校正时的环境温度t
rel
、环境湿度h
rel
、传感器输出cs、大气压力bp
rel
。
19.s3、利用校正时的环境温度t
rel
计算饱和水蒸气压wvp
max
，计算公式为：（1）；其中，wvp0为0℃时的饱和水蒸气压。
20.s4、利用环境湿度h
rel
、饱和水蒸气压wvp
max
计算校正时的水蒸气压wvp
rel
，计算公式为：（2）。
21.s5、利用水蒸气压wvp
rel
和大气压力bp
rel
计算氧气分压ppo2，计算公式为:（3）。
22.s6、利用氧气分压ppo2计算氧气浓度vs，计算公式为：（4）。
23.s7、将氧气浓度vs和校正时的传感器的输出cs作为标定高点，对氧气传感器进行校正，校正后的氧气传感器检测的氧气浓度的计算公式为:（5）。
24.应用例1采用上述实施例的方法，某配电室的室内环境温度22℃，环境湿度32%rh，大气压
力986mbar，某个氧气传感器的低点氧气浓度v
l
为0%，氧气传感器低点输出c
l
为0.3mv。如果按照本发明的校正方法，进行空气循环后，氧气传感器高点输出cs为11.35mv，将这些参数代入公式（1）-（4）中，计算出的高点氧气浓度vs为20.77%。在后续的检测中，检测出氧气传感器输出c
rel
为9.87mv，代入公式5中，。可以计算出氧气浓度v
rel
为17.99%；如果按照现有的校正方法，高点氧气浓度vs直接用20.95%，则计算得到的氧气浓度v
rel
为18.14%。依据电力安全工作规程，氧气浓度低于18%时要进行报警通风，因而采用本发明的校正方法得到的结果，应当进行报警通风，但是采用现有的校正方法，则不会报警通风，这种情况下，可能在六氟化硫配电装置室内存在六氟化硫的泄漏，这种漏报可能会对工作人员的人身安全造成威胁，因而采用本发明的校正方法，能够提高检测的准确性，避免漏报或误报，提高六氟化硫配电装置室内的安全性。
25.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。