一种基于自适应补氧的多组分SF6分解物测量装置及方法与流程

本发明属于分解物测量，具体是一种基于自适应补氧的多组分sf6分解物测量装置及方法。

背景技术：

1、六氟化硫（sf6）气体因优异的绝缘和灭弧性能，被广泛应用于高压电气设备中，设备运行中发生局部放电或过热故障时，sf6会分解产生so2、h2s、co等分解产物，检测这些产物的成分及含量是诊断设备隐患、保障电力系统安全运行的关键手段，目前，sf6分解产物的检测主要采用电化学传感器法，该方法利用电化学传感器内部的电解液与被测气体发生化学反应，将气体浓度转换为电信号，实现对分解产物的定量检测，具有操作简单、检测周期短、灵敏度高的优点，适用于现场便捷检测和长期在线监测。

2、公开号cn105259212b公开了一种用于sf6分解产物检测的交叉干扰消除方法，其包括以下步骤：步骤1、搭建sf6分解产物检测系统架构；步骤2、建立h2气体对co传感器和so2传感器的干扰模型，向所述检测气路中通入不同h2浓度的以sf6为底气的h2样气，求解干扰函数；步骤3、建立co浓度值nco与co传感器测得的电压值vco之间的关系模型，向所述检测气路中通入不同co浓度的以sf6为底气的co样气，计算实际浓度n＇co；步骤4、建立so2浓度值nso2与so2传感器测得的电压值vso2之间的关系模型，向所述检测气路中通入不同so2浓度的以sf6为底气的so2样气，计算实际浓度n＇so2。本发明在检测现场sf6电气设备内样气时，就能计算检测出最真实准确的co和so2浓度值。

3、该装置使用时能够通过建立交叉干扰消除模型，计算获得最真实准确的co和so2浓度值，解决了不同传感器间的信号串扰问题，但无法解决电化学传感器长期工作中因电解液内微量氧气持续消耗而导致反应平衡被破坏、测量偏差增大及传感器寿命缩短的核心问题，因此提出一种基于自适应补氧的多组分sf6分解物测量装置及方法，能够在检测过程中持续补氧维持电化学传感器反应平衡，保障长期测量稳定性，并通过齿轮拉绳结构实现过滤器件快速更换，降低运维成本。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种基于自适应补氧的多组分sf6分解物测量装置及方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于自适应补氧的多组分sf6分解物测量装置，包括sf6分解物气罐，所述sf6分解物气罐的顶端连通有sf6分解物输送管，所述sf6分解物输送管的输入端连通有第一压缩机，所述sf6分解物输送管的输出端连通有三通接头，所述三通接头的一端连通有氧气输送管，所述氧气输送管的一端连通有氧气罐，所述氧气输送管的输入端连通有第二压缩机，所述三通接头的一端连通有过滤机构，所述过滤机构的内部安装有更换机构，所述过滤机构的一端设置有波纹管，所述波纹管的输出端连通有测量器；

3、所述过滤机构包括过滤盒、输气槽和导流板，所述过滤盒固定在三通接头的输出端，所述输气槽开设在过滤盒的内部，所述导流板固定在输气槽的内部；

4、所述更换机构包括过滤块、过滤网和密封环，所述过滤块滑动连接在过滤盒的一端，所述过滤网固定在过滤块内部，所述密封环固定在过滤块的外部。

5、优选地，所述过滤盒的外部固定有加热环，所述过滤盒的一端固定有压力传感器，所述过滤盒的一端固定有出气口。

6、优选地，所述输气槽的输入端和三通接头连通，所述输气槽的输出端和出气口连通，所述导流板设置有若干组，所述导流板呈阵列分布。

7、优选地，所述过滤盒为门状，所述压力传感器设置有四组，所述压力传感器呈对称分布，所述加热环设置有两组。

8、优选地，所述过滤块的一端固定有插块，所述过滤块的内部滑动连接有压块，所述压块的一端固定有驱动杆，所述过滤块的内部转动连接有传动齿轮，所述传动齿轮的一端固定有传动杆，所述传动杆的外部收卷有拉绳，所述拉绳的一端固定有第一限位块，所述拉绳的另一端固定有第二限位块，所述第一限位块的底端固定有复位弹簧。

9、优选地，所述过滤块设置有两组，所述过滤块关于过滤盒的中轴线呈对称分布，所述过滤网为阵列蜂窝状，所述密封环设置有三组，所述密封环呈阵列状。

10、优选地，所述插块设置有两组，所述插块关于过滤块的中轴线呈对称分布，所述插块和过滤盒插接。

11、优选地，所述驱动杆和传动齿轮啮合连接，所述传动杆转动连接在插块的内部，所述第一限位块和过滤盒插接，所述第一限位块和插块滑动连接。

12、优选地，所述第一限位块和第二限位块关于传动杆的中轴线呈对称分布，所述复位弹簧设置有两组，所述复位弹簧的底端与第二限位块固定连接，所述复位弹簧用于挤压第一限位块和第二限位块。

13、本发明还提供一种基于自适应补氧的多组分sf6分解物测量方法，包括以下步骤：

14、s1、系统上电，通过压力传感器实时监测过滤盒内部的压力值，当压力值低于预设的压力下限阈值时，启动第二压缩机将外界空气压缩注入氧气罐内，当压力值达到预设的压力上限阈值时，第二压缩机自动停止，使氧气罐内储备有充足恒压的氧气参考气，系统进入准测量状态；

15、s2、启动第一压缩机使sf6分解物气罐内的气体经sf6分解物输送管输送至三通接头，同时第二压缩机驱动氧气罐内的气体经氧气输送管按预设比例输送至三通接头，两路气体在三通接头处汇合形成混合气体，在此过程中压力传感器持续监测压力值，当压力低于阈值时第二压缩机自动启动补压，保证混合气体的稳定连续输送；

16、s3、混合气体通过三通接头进入过滤盒的内部后通过输气槽进行输送，此时导流板能够对混合气体进行导向，延长其留在过滤盒内部的时长，同时启动加热环对混合气体进行加热，使其保持最佳待测温度，混合气体在输气槽内部移动时穿过两次过滤网进行双重过滤，过滤后的混合气体通过出气口输送至波纹管的内部后进入测量器中进行检测；

17、s4、测量器完成检测后输出表观浓度值，同时实时获取总流量值与参考气流量值，根据反推公式计算得到原始气体中分解物的真实浓度值并进行输出显示，其中反推公式为：真实浓度值＝表观浓度值×总流量值/（总流量值-参考气流量值）；

18、s5、当装置需要检修时，通过按压两组压块，使得压块下移带动驱动杆下移进而带动传动齿轮旋转，使得传动齿轮带动传动杆旋转后传动杆对拉绳进行收卷，从而将第一限位块和第二限位块向内拉动，使其脱离与过滤盒的连接，此时抽出过滤块即可对过滤块和过滤网进行清洗或更换。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

20、本发明通过设置过滤盒、输气槽和导流板等结构的配合，使得装置能够在sf6分解产物检测过程中对气体进行充分过滤与预处理，待测混合气体经输气槽进入过滤盒内部后，导流板引导气流均匀穿过过滤结构，实现对气体中水分和杂质的有效拦截，加热环对过滤盒内部气体进行加热，降低气体湿度，避免水蒸气在传感器表面凝结造成测量偏差，压力传感器持续监测过滤盒内部气压变化，当过滤结构堵塞导致气压异常升高时及时发出预警信号，经过滤处理后的洁净气体从出气口排出并输送至测量器进行成分分析，整个过滤流程实现了气体预处理与检测的无缝衔接，去除杂质和水分对电化学传感器的干扰，保障检测数据的准确性和传感器的长期稳定性，最终达到了提高sf6分解产物检测精度、延长传感器使用寿命的效果。

21、本发明通过设置过滤块、过滤网和密封环等结构的配合，使得装置能够在过滤网堵塞或使用寿命到期时实现过滤块的快速拆卸更换，更换时只需按压压块使其带动驱动杆下移，驱动杆通过传动齿轮带动传动杆旋转，传动杆收卷拉绳使第一限位块和第二限位块克服复位弹簧的弹力向中心缩回，此时插块与过滤盒的卡槽脱离，密封环断开密封，即可将过滤块连同内部的过滤网整体抽出进行更换，更换完成后松开压块，复位弹簧推动第一限位块和第二限位块复位重新卡入卡槽，整个更换过程无需借助任何工具，仅凭单手按压即可完成，降低了现场维护难度，缩短了维护时间，最终达到了降低运维成本、提高设备可用率的效果。