全自动绝缘油中溶解气体分析仪的制作方法_2

文档序号:9488327阅读:来源:国知局
、第三气阻管、第一色谱柱、第二色谱柱、第六色谱柱、T⑶检测器、第一 FID检测器、第二FID检测器和镍触媒甲烷转化炉;氮气通过第一三通分别进入加气稳压阀的入口和第一稳压阀的入口,第一稳压阀的出口处安装有流量计,第一稳压阀的出口通过第四三通分别与六通阀的第六口和第一调节阀的入口连通,六通阀的第五口通过第七三通分别与第一色谱柱和第二色谱柱的入口连通,第一色谱柱的出口通过T⑶检测器的测量臂与第八三通的一个入口连通,第二色谱柱的出口与第一 FID检测器的被检气入口连通,第一调节阀的出口与第六色谱柱的入口连通,第六色谱柱的出口通过TCD检测器的参考臂与外界连通;氢气通过第二稳压阀与第五三通的入口连通,第五三通的一个出口通过第二调节阀与第一 FID检测器的氢气入口连通,第五三通的另一个出口通过第三调节阀与第八三通的另一个入口连通,第八三通的出口与镍触媒甲烷转化炉的入口连通,镍触媒甲烷转化炉的出口与第二FID检测器的被检气入口连通;空气通过第三稳压阀与第六三通的入口连通,第六三通的两个出口分别与第二气阻管和第三气阻管的入口连通,第二气阻管的出口与第一 FID检测器的空气入口连通,第三气阻管的出口与第二 FID检测器的空气入口连通,第一 FID检测器和第二 FID检测器的排气口均与外界连通;TCD检测器、第一 FID检测器、第二 FID检测器和镍触媒甲烷转化炉与电路控制部分连接。
[0014]脱气机构实现绝缘油的脱气,其具备加热、油样固定、振荡等功能,脱气机构中的加热器为脱气提供适当的温度,装有油样的注射器被固定在脱气盘上,当油样需要脱气时,脱气电机带动脱气盘进行高速的往返振荡,使注射器中的油样及平衡气形成剧烈激荡,以已达到脱气目的。此外,脱气模块还可以进行定位运转,需要加平衡气时,脱气电机会带动脱气盘进行定向的慢速运转,与自动进样机构配合,完成对油样的加气或排气。
[0015]自动进样机构的主要作用是完成对油样的加气及进样等动作,在进行加气或进样动作时,先由摄像头对注射器的信息进行智能判断,然后通过加气电机将气体加入油样内,需要进样时,则由推杆电机将脱出的混合气体推入色谱机构中进行检测。
[0016]摄像头首先识别注射器上的编号是否在工作站的进样列表中,如是,则根据顶空法原理来判断是否对注射器加平衡气,摄像头判断注射器顶部的气体体积,如果该体积小于预设体积,则需要加平衡气,否则,不需要加气。
[0017]色谱机构的主要作用是完成对进样气体的检测,色谱柱将混合气体中的组份进行分分离,其出口接各检测器,经分离后的单个组份依次进入检测器进行检测,最后将采集的信号变化进行输出。镍触媒甲烷转化炉的作用是将C0及C02组份转化为可被FID检测器检测的CH4组分。
[0018]该全自动绝缘油中溶解气体分析仪的工作流程如下:
1,设备开机、稳定:
打全自动绝缘油中溶解气体分析仪的电源及配套工作站,连接所需的各种气源。各部分开始按照设定温度升温,温度达到后,将第一 FID检测器和第二 FID检测器点火,将T⑶检测器加桥流,待基线稳定后即进入了稳定状态。
[0019]2,自动进标样:
在电路控制部分的工作站上点击标样采集,则分析仪开始自动进行标样的分析。这时,第一电磁三通阀打开,标气通过标气稳压阀、第一电磁三通阀进入到六通阀中,再经六通阀进入定量管,对定量管进行冲洗,并最终由空心针头排空,一定时间后,定量管经充分冲洗,充满了纯净的标气;此时,六通阀进行切换,第一电磁三通阀关闭,标气由定量管被送入色谱检测气路中进行检测,标气在色谱检测气路中由混合气体被分离为单个的组份,并进入检测器进行检测,电路控制部分采集检测器的输出信号变化,并形成色谱谱图,待所有组份全部检测完毕后完成整个标样的分析。在标样采集的过程中,第二电磁三通阀打开,第一电磁三通阀关闭,载气通过加气稳压阀、加气电磁两通阀、第二电磁三通阀、第一电磁三通阀进入到六通阀,再经六通阀进入定量管,对定量管进行冲洗并最终由空心针头排空,一段时间后,第二电磁三通阀关闭,完成气路清洗。通过气流的清洗可使定量管内无上次进样残留,不会对下次进样造成污染。
[0020]3,自动进样品:
先将装有油样的注射器放入脱气盘中,在电路控制部分的工作站中输入需要进样的样品编号,点击确定后分析仪自动进行样品分析。样品分析可细分为加平衡气、振荡脱气及进样三个流程:
加平衡气流程:首先进行一次气路的清洗,防止气路污染,清洗过程与自动进标样时一致。清洗结束后,脱气电机会定向地慢速运转,当脱气盘上的凸出块运行至脱气盘光电开关时,脱气盘光电开关信号变化,脱气电机停止运行,完成一次定位。此时,被检注射器与空心针头、推杆电机在同一竖直轴线上,与背景光源及摄像头在同一水平轴线上,背景光源得电发光,摄像头进行智能识别。如当前定位点不符合加气条件则继续定位,如符合加气条件则开始加平衡气,加平衡气时,加气电机运转,带动皮带上下运转,从而使空心针头也上下运行,空心针头会先向下运行到加气头下位光电开关处,此时空心针头正好插入被检注射器内约2mm左右,然后第二电磁三通阀打开,载气按照清洗时的流向通过空心针头进入被检注射器内,一定时间后第二电磁三通阀关闭,空心针头运行至加气头上位光电开关处,摄像头再次拍照,识别加气后的气体体积是否满足标准,如满足则加气成功,不满足则继续加气,最多进行三次加气,仍不满足则电路控制部分判断加气失败并停止流程。完成一次加气后,脱气盘会继续定位运转,重复识别加气的过程,直到加平衡气流程结束。
[0021]振荡脱气流程:脱气电机进行高速的正反转动作,带动注射器内的油样与平衡气之间产生剧烈的振荡,以达到脱气的目的。一定时间后,脱气电机停止运转,再稳定一定时间后,振荡脱气流程结束。
[0022]进样流程:脱气电机先进行慢速的定位运转,到达定位点后由摄像头对当前定位点进行智能识别判断,如不符合进样条件则继续定位,如符合进样条件则进行进样;进样时,加气电机运转,使空心针头向下运行到加气头下位光电开关处,空心针头插入被检注射器内,然后,推杆电机向上运行,推动被检注射器的活塞杆,将被检注射器内的脱出气体向空心针头推出约3 ml?4ml,被推出的样品气体通过空心针头流通至六通阀中,然后再流到定量管中,对定量管进行冲洗并最终由第二电磁三通阀的0 口排空;接着,六通阀切换,将定量管中的样品气送入色谱检测气路中进行组分的分离并经检测器检测,由电路控制部分采集信号形成谱图。在样品采集的过程中,再次进行一次气路的清洗,以免对之后的进样产生污染。当样品谱图采集完毕后,电路控制部分会参照之前所采集的标样计算出此次样品的结果并存入设备样品的记录库中。一次样品采集完毕后,脱气电机会继续定位运转重复识别,对其它油样进行进样,每次进样结束后,电路控制部分会参照之前所进标样结果自动计算样品的分析结果并存入数据记录库中。
[0023]本发明的有益效果:
1.本发明针对现有绝缘油检测方法中手动操作较多、分析结果误差较大的现象,采用全自动的方式对绝缘油中溶解气体进行分析,在操作时,只需将油样放入分析仪中,分析仪就会自动对油样进行加平衡气、振荡脱气、进样等动作,整个过程中没有任何人为操作,不仅节省了人力,同时避免了人工操作所产生的误差,其做样结果具备远高于人工进样时的重复性及准确性;本发明将脱气及采集分析集中到一台设备中,无需再使用两台设备来回转移油样,避免了在转移油样时组分产生回融现象;本发明对油样测试成功率高,避免了由于人工操作失误需要重新去现场取油进行再次分析的麻烦。
[0024](四)、【附图说明】:
图1为全自动绝缘油中溶解气体分析仪的结构示意图;
图2为脱气机构和自动进样机构的立体放大结构示意图(从左前方看);
图3为脱气机构和自动进样机构的立体放大结构示意图(从右前方看);
图4为加气头的放大结构示意图(定位柱被向上压入定位座中);
图5为图4中A-A剖视的结构示意图;
图6为色谱机构的结构示意图。
[0025](五)、【具体实施方式】:
参见图1?图6,图中,全自动绝缘油中溶解气体分析仪含有脱气机构、自动进样机构、色
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