一种六氟化硫分解产物质谱检测仪的制作方法

1.本发明涉及精密仪器技术，更具体地说，它涉及一种六氟化硫分解产物质谱检测仪。


背景技术：

2.六氟化硫电气设备数量庞大、现场检测需求量大，需要使用便携式质谱仪来完成现场检测工作。在实际应用中，六氟化硫分解产物质谱检测仪小型化设备，因集成化设计存在故障排查及维修不便等问题。


技术实现要素：

3.鉴于此，本发明提出了一种六氟化硫分解产物质谱检测仪。
4.本发明的技术方案如下：一种六氟化硫分解产物质谱检测仪，包括第一层模块、第二层模块以及第三层模块；所述第一层模块包括真空系统和六氟化硫分解产物质谱仪主体，所述真空系统与所述六氟化硫分解产物质谱仪主体相连接，所述真空系统包括前级泵和差分分子泵；所述第二层模块设置在所述第一层模块的上方，所述第二层模块包括高压电源，所述高压电源与六氟化硫分解产物质谱仪主体相连接；所述第三层模块设置在所述第二层模块的上方，所述第三层模块包括控制电路板和低压电源，所述控制电路板管理并控制各个模块之间的工作；所述高压电源与所述低压电源均采用独立电源模块设置，各个模块与系统上均设置信息标签；所述第一层模块、所述第二层模块以及所述第三层模块通过可拆卸的框架搭建，呈模块层叠设置。
5.优选的，所述控制电路板的底层设置为io接口，所述控制电路板的上层设置为控制电路，所述控制电路中的脉冲控制部分设置在接线端子一侧。
6.优选的，所述第二层模块还包括pc104，所述pc104与所述控制电路板相连接。
7.优选的，所述控制电路板刚性化设计。
8.优选的，所述控制电路板去耦设计，所述控制电路板表面涂覆有机绝缘漆。
9.优选的，所述真空系统的底部设置有减震脚。
10.优选的，还包括外壳，所述外壳采用一体化金属屏蔽机箱，所述一体化金属屏蔽机箱采用蜂窝截止波导板、单点和多点混合接地方式，所述一体化金属屏蔽机箱的入口处设置有emi输入输出滤波器。
11.优选的，所述六氟化硫分解产物质谱仪主体的进样系统采用毛细管常压进样，所述毛细管常压进样包括毛细管，所述毛细管的后端设置有开关阀。
12.有益效果与现有技术相比，本技术方案具有的优点是：本技术方案采用三层模块层叠结构，较上一代设计结构相比，将易损件安装在最上层，而维护次数较少的设备主体在最下层，以此达到维修简便的目的；控制电路板底层为io接口，上层为控制部分，在调试阶段无需反复
拆卸各个模块的接线，大大节约了人力和时间成本；在内部增加了工业级使用的pc104，减少了冗杂的操作流程；采用毛细管常压进样，在高压环境下得到相对稳定的进样量；采用一体化金属屏蔽机箱等设计，大大提高了电磁兼容性。
附图说明
13.图1是本发明的六氟化硫分解产物质谱检测仪的示意图；图2是本发明的六氟化硫分解产物质谱检测仪的内部结构示意图；图3是本发明中毛细管常压进样的示意图。
14.主要附图说明：1、第一层模块；2、第二层模块；3、第三层模块；4、框架。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
16.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
17.还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
18.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
19.如图1-2所示，一种六氟化硫分解产物质谱检测仪，包括第一层模块1、第二层模块2以及第三层模块3；第一层模块1包括真空系统和六氟化硫分解产物质谱仪主体，真空系统与六氟化硫分解产物质谱仪主体相连接，真空系统包括前级泵和差分分子泵；第二层模块2设置在第一层模块1的上方，第二层模块2包括高压电源，高压电源与六氟化硫分解产物质谱仪主体相连接；第三层模块3设置在第二层模块2的上方，第三层模块3包括控制电路板和低压电源，控制电路板管理并控制各个模块之间的工作；高压电源与低压电源均采用独立电源模块设置，各个模块与系统上均设置信息标签；第一层模块1、第二层模块2以及第三层模块3通过可拆卸的框架4搭建，呈模块层叠设置。
20.采用三层模块层叠结构，第一层为真空系统和质谱仪主体，真空系统包括前级泵和差分分子泵；第二层为高压电源，第三层为控制板和低压电源。较上一代采用的所有电源均为独立模块，每个模块上设置标签便于维护和更换。采用层叠结构主要是考虑到仪器的维护问题，将易损件安装在最上层，而维护次数较少的设备主体在最下层，以此达到维修简便的要求。
21.本技术方案中使用的控制电路板也采用了新的设计结构，底层为io接口，上层为控制电路部分，在调试阶段无需反复拆卸各个模块的接线，大大节约了人力和时间成本。根
据就近原则，将脉冲控制部分安装在接线端子的附近，减小阻抗匹配。
22.同时，相比于体积较大，接线繁杂的笔记本电脑，该设备在内部增加了工业级使用的pc104，无需外接连线和供电，采集卡的信号输出直接连接在pc104上，减少了冗杂的操作流程。尽管在设备内部增加了pc104，但设备的重量和尺寸与上一代相比并没有增加很多。
23.为了防止仪器在运输过程中出现接线脱落、端子固定等问题，在运输前均打胶处理，在仪器底板和真空系统的底部加入了减震脚防止振动带来不必要的损伤。经过优化后的设计，sf6分解产物质谱检测仪的尺寸为40.5
×
36.5
×
27.2 cm，整机重量为22 kg。
24.考虑整体的环境适应性问题，由于其中抗振动设计主要考虑到电控系统，因此控制电路板刚性化设计，分散振动冲击应力，同时去耦设计，消除耦合振动，利用ansys辅助模拟、分析和优化设计。电磁兼容性方面主要采用一体化金属屏蔽机箱，蜂窝截止波导板、单点和多点混合接地方式以及在机箱入口处安装emi输入输出滤波器。为适应多变的气候，在机箱内部流体动力学模型稳态热分析、传导和对流两种散热结合，优化风道设计、避免电极裸露，电路板涂覆有机绝缘漆等等。
25.为了在高压环境下得到相对稳定的进样量，将之前采用的脉冲阀进样方式给为毛细管常压进样，这种进样方式无需额外的电路进行控制，依靠仪器电离源内部的负压进行抽样。这种进样方式在进样管路的前段增加一路分流口即可，同时在毛细管的连接处增加开关阀用于进样口的打开和关闭，大大提高了进样的稳定性，其结构如图3所示。
26.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。