六氟化硫氣體樣品採集裝置的製作方法
2023-06-19 10:58:41 1
專利名稱：六氟化硫氣體樣品採集裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及電力行業的氣體樣品採集設備，確切地說是SFe (六氟化 硫)電氣設備的氣體樣品採集裝置。
背景技術：
隨著電力工業的發展，SF6電氣設備安裝投運的數量不斷增多，對SF6 氣體的監督日益重要，所取樣品必須能夠代表設備本體內大部分氣體的特 徵，而且要保證不被外界氣體汙染。
目前的採樣方式主要有兩種
1) 採樣鋼瓶
使用採樣鋼瓶採樣時首先須將鋼瓶抽真空，由於真空泵較大，該過程 一般在試驗室操作，取樣鋼瓶頂部有三通閥門，當真空泵與取樣鋼瓶連接 好後，轉動三通閥，接通鋼瓶開始抽真空，當鋼瓶頂部的真空壓力表顯示
壓力為零時，再持續卜2分鐘，轉動三通閥，斷開真空泵，鋼瓶抽真空完 成。現場使用抽好真空的鋼瓶採樣，應首先將管路與設備連接好，開啟設 備閥門，衝洗管路半分鐘，再將管路與鋼瓶連接，轉動三通閥連接鋼瓶與 設備，開始採樣，由於沒有對管路抽真空，不可避免會帶入空氣及水份。 同時一旦發生鋼瓶洩漏，則無法採集樣品。
2) 取樣袋
取樣袋由於沒有方便抽真空的閥門及壓力顯示裝置，一般採用衝洗方
4式採樣，先將採樣袋中的空氣排除，將採樣袋與設備連接好後，充入樣品 氣體，關閉設備閥門，將樣品氣體排除，如此反覆3次，再採集樣品，取 樣過程繁瑣，且很難保證取樣容器的清洗乾淨和對外界的完全隔離。
發明內容
針對現有技術存在的不足，本發明旨在提供一種可攜式六氟化硫氣體 樣品採集裝置。
本發明採用的技術方案是
一種六氟化硫氣體樣品採集裝置，該裝置備有快插管取氣接頭，其外 形為設有上翻蓋的箱體結構，箱體和上翻蓋相對的扣合面上分別設有控制 面板和顯示屏，箱體外圍設有快插式氣路接口和電源接口，箱體內部設有 三通閥、SF6流量電子控制器、微型真空泵、電磁閥及集成電路控制系統， 三通閥的三個接口分別通過管路接至氣源接口 、採樣容器接口及微型真空
泵，其中氣源接口的管路上設有第一電磁閥和SF6流量電子控制器，採樣容
器接口的管路上設有第二電磁閥，真空泵的管路上設有第三電磁閥，集成
電路控制系統控制各電磁閥、SF6流量電子控制器及微型真空泵，用於輸入 流程參數的控制面板和可以顯示分析狀態和工況參數的顯示屏接於集成電 路控制系統。
所述箱體內設有內置式供電模塊。
所述採樣容器接口的管路上設有壓力傳感器。
所述壓力傳感器採用大量程差壓傳感器。
所述SF6流量電子控制器由流量傳感器和流量控制閥組成閉環反饋系統。
所述電磁閥採用自壓密封式電磁開關閥。所述氣源接口的管路上設有接於集成電路控制系統的流量計。 本發明可攜式設計、全密封取樣，可以確保樣品不失真，並且具備流 量控制功能，可以準確的設定流量，便於和對流量精度要求較高的SFs氣 體檢測儀器聯接，完全符合《電氣設備用SF6氣體的取樣方法》的電力行
業標準。具備如下功能
(1) 滿足實驗室六氟化硫氣體分析的採樣要求，保證樣品在現場採
樣不受外界空氣中水份和氧氣的影響，系統通過採用微型無油真空泵對採 樣系統抽真空，在管路連接完畢啟動儀器後自動對管路抽真空，然後用樣 品衝洗管路和取樣容器，衝洗次數可以根據實際需要經行設定，保證所取 樣品不受環境影響；
(2) 滿足現場檢測管採樣要求，該系統能夠設定時間和流量，控制
在規定的時間內六氟化硫氣體儀按設定的流量流經檢測管。設定時間到後 系統自動關閉閥門結束採樣。由於控制了流過檢測管的六氟化硫氣體的 量，保證了檢測管檢測的重複性。
圖1為實驗室樣品採集流程示意圖； 圖2為現場檢測樣品採樣流程示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步詳細的描述。
附圖標記說明如下
1——氣源 2——採樣容器
3——第一電磁閥 3'——第二電磁閥3〃——第三電磁閥 4——三通閥
5——流量控制器6——真空壓力表
7——流量計 8——無油真空泵
該六氟化硫氣體樣品採集裝置備有快插管取氣接頭，現場可迅速開展
工作，其外形採用可攜式設計，由上翻蓋和箱體構成，兩者相對的扣合面
上分別設有控制面板和顯示屏，箱體外圍設有快插式氣路接口和電源接口 ，
箱體內部設有三通閥、SFe流量電子控制器、微型真空泵、電磁閥及集成電
路控制系統，微型真空泵流量大(2.6-3.5L/Min)，可連續運行、體積小、
重量輕，三通閥的三個接口分別通過管路接至氣源接口、採樣容器接口及
微型真空泵，其中氣源接口的管路上設有第一電磁閥、SF6流量電子控制器
和流量計，SF6流量電子控制器由流量傳感器和流量控制閥組成閉環反饋系
統，如果流量傳感器的反饋達不到設定值，則相應自動調整控制閥，從而
保證流量穩定在設定值，採樣容器接口的管路上設有第二電磁閥和大量程
差壓傳感器，傳感器可以檢測正壓和負壓，即可檢測真空度，也可檢測容
器充裝壓力，真空泵的管路上設有第三電磁閥，集成電路控制系統控制各
電磁閥、SFs流量電子控制器及微型真空泵，控制面板和顯示屏分別接於集
成電路控制系統，其中控制面板用於編制時間控制程序，自動完成分析流
程，顯示屏可以顯示分析狀態和工況參數。
上述電磁閥均採用自壓密封式電磁開關閥，壓力越高，密封性越好，
確保安全性，不漏氣，箱體內部還設有供電模塊，自備電池，也可外接電
源，裝置利用集成電路控制系統實現智能自動化操作，所有開關、流量控
制均可編程定時控制，並具備狀態提示與報警功能，閥門均可單獨控制，
也可執行內部設定流程，流程參數可在控制面板輸入，如閥門開啟、開啟時間、氣體流量、真空泵開啟等，按起始按鈕可以自動執行設定流程，流程可編輯保存，由於採用較為成熟的單片機控制技術即可實現，這裡就不在贅述。
各項技術指標如下
1. 重量〈10Kg
2. 真空度〈-0. 08Mpa(表壓)
3. 供電方式電池/12V直流電源
4. 流量控制精度±2 ml/min
主要有以下兩個功能
1)實驗室樣品採集功能
實驗室樣品現場採樣必須保證樣品不受外界空氣中水份和氧氣的影響，系統考慮採用微型無油真空泵對採樣系統抽真空，在管路連接完畢後先用對管路抽真空，然後用樣品衝洗後管路和取樣容器，再對管路和取樣容器如此反覆，保證樣品不受環境影響。
如圖l所示，具體流程
1. l連接管路，將採樣裝置與氣源1及採樣容器2連接；
1.2系統自抽真空，電磁閥3、 3'不打開，打開電磁閥3〃 ，真空度達到-0.08Mpa，保持真空狀態3 — 5分鐘，檢査系統真空保持情況；
1. 3打開電磁閥3'，對管路及採樣容器2抽真空，保持真空狀態3一5分鐘，檢查系統和採樣容器的真空保持情況；
1.4打開SFe設備閥門(氣源)和電磁閥3，充氣5 — 10秒然後關閉電磁閥3，再對對管路和容器抽真空，反覆3 — 4次，清洗採樣容器2;
1.5打開SK設備閥門(氣源)和電磁閥3，向採樣容器充氣至所需壓力；
1.6充氣完成，關閉閥門。2)現場檢測樣品採樣功能
現場檢測需要使用檢測管，檢測管為兩端密封的玻璃制管狀物，內部填充有化學指示劑，使用時將兩頭打開，當含有特定雜質的六氟化硫氣體按一定流向流經檢測管，檢測管內部填充的化學指示劑顏色會發生變化，根據顏色變化量(長度)，確定六氟化硫氣體內部特定雜質的含量，其採樣要求在規定的時間一定量的樣品流經檢測管，系統首先由流量控制器鎖定樣品流速，然後根據定量要求由單片機程序控制電磁閥的開關時間，當時間到達設定時間，則說明樣品達到需求量，閥門自動關閉結束採樣。
如圖2所示，具體流程
2. 1聯接管路；
2.2打開設備閥門和電磁閥3，設定流速和時間，此時設備氣體由三通閥4切至排空；
2.3流速穩定後，啟動計時，設備內部氣體切至流經檢測管；2.4時間到後自動關閉閥門。
具有如下優點
1) 輕巧便攜，微機控制全自動化操作；
2) 衝洗法取樣，簡單方便；
3) 抽真空法取樣，迅速快捷；3) 長壽命無油真空泵，振動少，噪聲低；
4) 可以和不鏽鋼取樣瓶、取樣袋、檢測管等方便快速連接；
5) 帶有電池現場無需供電；
6) 備有各種開關的取氣接頭，適應性強；
7) 電子質量流量控制，保證現場檢測管的測量的精確性。本發明不局限於上述最佳實施方式，任何人在本發明的啟示下都可得
出其他各種形式的產品。但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是與本發明相同或相近似的技術方案，均在其保護範圍之內。
權利要求
1、一種六氟化硫氣體樣品採集裝置，其特徵在於，該裝置備有快插管取氣接頭，其外形為設有上翻蓋的箱體結構，箱體和上翻蓋相對的扣合面上分別設有控制面板和顯示屏，箱體外圍設有快插式氣路接口和電源接口，箱體內部設有三通閥、SF6流量電子控制器、微型真空泵、電磁閥及集成電路控制系統，三通閥的三個接口分別通過管路接至氣源接口、採樣容器接口及微型真空泵，其中氣源接口的管路上設有第一電磁閥和SF6流量電子控制器，採樣容器接口的管路上設有第二電磁閥，真空泵的管路上設有第三電磁閥，集成電路控制系統控制各電磁閥、SF6流量電子控制器及微型真空泵，用於輸入流程參數的控制面板和可以顯示分析狀態和工況參數的顯示屏接於集成電路控制系統。
2、 根據權利要求l所述的六氟化硫氣體樣品採集裝置，其特徵在於， 所述箱體內設有內置式供電模塊。
3、 根據權利要求l所述的六氟化硫氣體樣品採集裝置，其特徵在於，所述採樣容器接口的管路上設有壓力傳感器。
4、 根據權利要求3所述的六氟化硫氣體樣品採集裝置，其特徵在於，所述壓力傳感器採用大量程差壓傳感器。
5、 根據權利要求l所述的六氟化硫氣體樣品採集裝置，其特徵在於， 所述SF6流量電子控制器由流量傳感器和流量控制闊組成閉環反饋系統。
6、 根據權利要求l所述的六氟化硫氣體樣品採集裝置，其特徵在於， 所述電磁閥採用自壓密封式電磁開關閥。
7、根據權利要求l所述的六氟化硫氣體樣品採集裝置，其特徵在於， 所述氣源接口的管路上設有接於集成電路控制系統的流量計。
全文摘要
本發明公開了一種六氟化硫氣體樣品採集裝置，該裝置備有快插管取氣接頭，其外形為設有上翻蓋的箱體結構，箱體和上翻蓋相對的扣合面上分別設有控制面板和顯示屏，箱體外圍設有快插式氣路接口和電源接口，箱體內部設有三通閥、SF6流量電子控制器、微型真空泵、電磁閥及集成電路控制系統。該採集裝置可攜式設計、全密封取樣，可以確保樣品不失真，並且具備流量控制功能，可以準確的設定流量，便於和對流量精度要求較高的SF6氣體檢測儀器聯接，完全符合《電氣設備用SF6氣體的取樣方法》的電力行業標準。
文檔編號G01N1/24GK101476997SQ20091000191
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月14日 優先權日2009年1月14日
發明者永 劉, 強 姚, 毅 李 申請人:重慶電力科學試驗研究院