一種六氟化硫氣體微量水分含量測(cè)定裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種六氟化硫氣體微量水分含量測(cè)定裝置及其方法，包括以下步驟：A、以恒定速度吸入一定量的六氟化硫氣體；B、在庫(kù)倫儀電解池中電解吸入的六氟化硫氣體；C、采集相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)卡爾·費(fèi)休庫(kù)侖法對(duì)六氟化硫氣體中水分含量進(jìn)行測(cè)定；其測(cè)量簡(jiǎn)單耗時(shí)短且結(jié)果準(zhǔn)確，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，適于推廣使用。
【專利說明】
-種六氣化硫氣體微量水分含量測(cè)定裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及一種六氣化硫氣體微量水分含量測(cè)定裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 六氣化硫氣體中微水含量的多少是監(jiān)督設(shè)備安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要指標(biāo)，國(guó)家電網(wǎng) 公司在設(shè)備安裝規(guī)程和設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程中明確規(guī)定六氣化硫絕緣設(shè)備中水分含量 注意值。
[0003] 目前用于檢測(cè)六氣化硫氣體中水分含量的主要方法有露點(diǎn)法、阻容法、五氧化二 憐電解法。
[0004] 露點(diǎn)法因顆粒性物質(zhì)或一些有機(jī)物附著在鏡面上影響水蒸氣結(jié)露，使得檢測(cè)結(jié)果 偏大;阻容法需定期校驗(yàn);五氧化二憐電解法在檢測(cè)過程中儀器需要長(zhǎng)期開機(jī)，并用大量干 燥氣體吹掃，W保證整個(gè)系統(tǒng)的干燥，檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，不便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試W及價(jià)格昂貴，阻礙 了該檢測(cè)方法廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題提供一種六氣化硫氣體微量水分含量測(cè)定裝置及 方法，其測(cè)量簡(jiǎn)單耗時(shí)短且結(jié)果準(zhǔn)確，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，適于推廣使用。
[0006] 本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種六氣化硫氣體微量水分含量測(cè)定方法，包括W下步驟： A、 W恒定的速度吸入一定量的六氣化硫氣體； B、 在庫(kù)倫儀電解池中電解吸入的六氣化硫氣體； C、 采集相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)卡爾?費(fèi)休庫(kù)侖法對(duì)六氣化硫氣體中水分含量進(jìn)行測(cè)定。
[0007] 本方法對(duì)恒定流速的六氣化硫氣體經(jīng)精確計(jì)量后的一定量進(jìn)行測(cè)定，一定量的六 氣化硫氣體進(jìn)入庫(kù)倫儀電解池，氣體中的水分與卡氏試劑中的艦定量反應(yīng)，并通過電解不 斷補(bǔ)充被消耗的艦，直到試劑中的水分全部反應(yīng)完畢為止，根據(jù)電解過程中所消耗的電量 與氣體中的水分含量的關(guān)系自動(dòng)計(jì)算出六氣化硫氣體中的水分含量。采用本方法，其測(cè)量 方法簡(jiǎn)單快捷，耗時(shí)短，且測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。
[000引在步驟C中，計(jì)算六氣化硫氣體中水分含量的具體方法為： 氣體中的水分與電解電量的關(guān)系為：
即：
.； 則氣體中水分含量為
其中，W為氣體中的水分，單位為yg; Q為電解電量，單位為mC; C為氣體中的水分含量，單位為μΙ/L; V為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，被測(cè)氣體體積，單位為L(zhǎng)。
[0009] 優(yōu)選的，在步驟A中，吸人六氣化硫氣體的量為0.化，且在此控制量下為了提高檢 測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和電解的完全性和勻速性，控制其瞬時(shí)流量值為400SCCM。
[0010] 為了提高設(shè)備的穩(wěn)定性，所述步驟B中電解的速率為0.化g/s。
[0011] -種六氣化硫氣體微量水分含量測(cè)定裝置，包括依次連接的進(jìn)樣系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng) 和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)； 所述進(jìn)樣系統(tǒng)包括對(duì)進(jìn)入的六氣化硫氣體流量進(jìn)行控制的流量控制裝置； 所述檢測(cè)系統(tǒng)包括庫(kù)倫儀電解池、連接在庫(kù)倫儀電解池內(nèi)的電解電路和用于對(duì)電解參 數(shù)進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量電路； 所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括存儲(chǔ)裝置、顯示裝置和利用測(cè)量電路的電解參數(shù)根據(jù)卡爾?費(fèi) 休庫(kù)侖法得出六氣化硫氣體中水分含量的數(shù)據(jù)處理控制電路。
[0012] 流量控制裝置對(duì)進(jìn)入裝置的六氣化硫氣體流量和速率進(jìn)行控制，在庫(kù)倫儀電解池 中，氣體中的水分與卡氏試劑中的艦定量反應(yīng)，并通過電解不斷補(bǔ)充被消耗的艦，直到試劑 中的水分全部反應(yīng)完畢為止，測(cè)量電路對(duì)電解過程中的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量;數(shù)據(jù)處理控制電路 根據(jù)測(cè)量的參數(shù)根據(jù)卡爾·費(fèi)休庫(kù)侖法得出六氣化硫氣體中水分含量。流量控制裝置實(shí)現(xiàn) 了儀器的瞬時(shí)流量精確控制和累積流量準(zhǔn)確計(jì)量，為準(zhǔn)確測(cè)量水分含量提供保證。采用該 裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用過程中不需要調(diào)校，通過卡爾·費(fèi)休庫(kù)侖法對(duì)六氣化硫氣體中水分 含量進(jìn)行測(cè)定，其數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確，通過電解實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的測(cè)量，有效的縮短測(cè)量時(shí)間。該有 該裝置，利用電解數(shù)據(jù)測(cè)得六氣化硫氣體水分含量，可有效的避免固體顆粒物或有機(jī)物干 擾影響，有效的提高數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性。本裝置不僅適宜于實(shí)驗(yàn)室也便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、同時(shí)具 有抗干擾的性能。采用本裝置，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)氣體中水分含量的檢測(cè)，同時(shí)也具有檢測(cè) 液體中水分含量的功能，是集液體、氣體水分含量檢測(cè)為一體多用途檢測(cè)儀，使用價(jià)值強(qiáng)。
[0013] 所述進(jìn)樣系統(tǒng)還包括連接在流量控制裝置與庫(kù)倫儀電解池之間的Ξ通電磁閥，所 述Ξ通電磁閥的控制開關(guān)連接在數(shù)據(jù)處理控制電路上。采用Ξ通電磁閥對(duì)進(jìn)入庫(kù)倫儀電解 池的氣體進(jìn)行控制，Ξ通電磁閥的一端為放氣口，裝置在剛開啟時(shí)，其氣路不穩(wěn)定，控制放 氣口的開合，待氣路穩(wěn)定后，控制放氣口的閉合，有效的提高數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性。
[0014] 為了提高庫(kù)倫儀電解池電解的完全性和數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性，所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括 設(shè)置在庫(kù)倫儀電解池內(nèi)的攬拌器。通過攬拌棒的不斷攬拌，使氣體含量均勻，有效的提高電 解的質(zhì)量和電解的完全性。
[0015] 為了便于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，所述數(shù)據(jù)處理控制電路上還設(shè)置與外部接口。
[0016] 為了吸收尾氣，避免環(huán)境污染，還包括用于對(duì)排出的尾氣進(jìn)行收集的尾氣收集裝 置。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果： 1、本發(fā)明的裝置其包括進(jìn)樣系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)水處理系統(tǒng)根據(jù)卡 爾·費(fèi)休庫(kù)侖法對(duì)六氣化硫氣體中水分含量進(jìn)行測(cè)定，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，適于推廣使 用。
[0018] 2、本發(fā)明的方法在庫(kù)倫儀電解池內(nèi)對(duì)六氣化硫氣體進(jìn)行電解，并利用電解相關(guān)數(shù) 據(jù)根據(jù)卡爾·費(fèi)休庫(kù)侖法對(duì)六氣化硫氣體中水分含量進(jìn)行測(cè)定，其測(cè)量簡(jiǎn)單耗時(shí)短測(cè)量結(jié) 果準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0019] 此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部 分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中： 圖1為本發(fā)明裝置的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本 發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作 為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0021] 實(shí)施例1 一種六氣化硫氣體微量水分含量測(cè)定方法，包括W下步驟： A、 W恒定的速度吸入一定量的六氣化硫氣體； B、 在庫(kù)倫儀電解池中電解吸入的六氣化硫氣體； C、 采集相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)卡爾?費(fèi)休庫(kù)侖法對(duì)六氣化硫氣體中水分含量進(jìn)行測(cè)定。
[0022] 實(shí)施例2 本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上做了細(xì)化，即在步驟C中，計(jì)算六氣化硫氣體中水分含 量的具體方法為： 氣體中的水分與電解電量的關(guān)系為
即
則氣體中水分含量為：
其中，W為氣體中的水分，單位為yg; Q為電解電量，單位為mC; C為氣體中的水分含量，單位為μΙ/L; V為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，被測(cè)氣體體積，單位為L(zhǎng)。
[0023] 根據(jù)氣體中水分含量的關(guān)系式即可知，僅需采集電解電量數(shù)據(jù)即可求得氣體中的 水分含量。
[0024] 在步驟A中，吸人六氣化硫氣體的量為0.化，且控制其瞬時(shí)流量值為400SCCM。
[0025] 所述步驟B中電解的速率為0.化g/s。
[0026] 顆粒物會(huì)成為水蒸氣的凝核，干擾露點(diǎn)法測(cè)量;有機(jī)物自身凝結(jié)或溶解在水中凝 結(jié)均干擾露點(diǎn)法測(cè)量;不明物質(zhì)對(duì)電容的影響，使阻容法測(cè)量結(jié)果的不確定度增加。本方法 采用專屬反應(yīng)測(cè)量水分，具有極高的測(cè)量準(zhǔn)確度。
[0027] 該有該方法，六氣化硫氣體濕度在20化/L~30化/L范圍內(nèi)，連續(xù)五次檢測(cè)結(jié)果的 最大絕對(duì)誤差不超過±^L/l;氣體濕度在30化/L~1200化/L范圍內(nèi)，連續(xù)五次檢測(cè)結(jié)果 的最大相對(duì)誤差不超過±5% ;氣體濕度在20化/L~1200化/L范圍內(nèi)，檢測(cè)結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn) 偏差小于5.0%。
[0028] 實(shí)施例3 如圖1所示的一種六氣化硫氣體微量水分含量測(cè)定裝置，包括依次連接的進(jìn)樣系統(tǒng)、檢 測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)； 所述進(jìn)樣系統(tǒng)包括對(duì)進(jìn)入的六氣化硫氣體流量進(jìn)行控制的流量控制裝置； 所述檢測(cè)系統(tǒng)包括庫(kù)倫儀電解池、連接在庫(kù)倫儀電解池內(nèi)的電解電路和用于對(duì)電解參 數(shù)進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量電路； 所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括存儲(chǔ)裝置、顯示裝置和利用測(cè)量電路的電解參數(shù)根據(jù)卡爾?費(fèi) 休庫(kù)侖法得出六氣化硫氣體中水分含量的數(shù)據(jù)處理控制電路。
[0029] 測(cè)量電路對(duì)電解過程中的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，譬如電解電量檢測(cè)電路。
[0030] 所述進(jìn)樣系統(tǒng)還包括連接在流量控制裝置與庫(kù)倫儀電解池之間的Ξ通電磁閥，所 述Ξ通電磁閥的控制開關(guān)連接在數(shù)據(jù)處理控制電路上。
[0031] 所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括設(shè)置在庫(kù)倫儀電解池內(nèi)的攬拌器。
[0032] 所述數(shù)據(jù)處理控制電路上還設(shè)置與外部接口。
[0033] 還包括用于對(duì)排出的尾氣進(jìn)行收集的尾氣收集裝置。尾氣收集裝置包括分子篩、 Ξ氧化二侶等吸附劑，排出的尾氣經(jīng)分子篩、Ξ氧化二侶等吸附劑凈化后用收集袋收集，W 保護(hù)環(huán)境。
[0034] W上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步 詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，W上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明 的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種六氟化硫氣體微量水分含量測(cè)定方法，其特征在于，包括以下步驟： A、 以恒定的速度吸入一定量的六氟化硫氣體； B、 在庫(kù)倫儀電解池中電解吸入的六氟化硫氣體； C、 采集相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)卡爾?費(fèi)休庫(kù)侖法對(duì)六氟化硫氣體中水分含量進(jìn)行測(cè)定。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六氟化硫氣體微量水分含量測(cè)定方法，其特征在于:在步 驟C中，計(jì)算六氟化硫氣體中水分含量的具體方法為： 氣體中的水分與電解電量的關(guān)系為即：則氣體中水分含量為其中，W為氣體中的水分，單位為yg; Q為電解電量，單位為mC; C為氣體中的水分含量，單位為μΙ/L; V為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，被測(cè)氣體體積，單位為L(zhǎng)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六氟化硫氣體微量水分含量測(cè)定方法，其特征在于:所述 步驟A中，吸人六氟化硫氣體瞬時(shí)流量值為400SCCM且控制進(jìn)樣量為0.5L。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六氟化硫氣體微量水分含量測(cè)定方法，其特征在于:所述 步驟B中電解的速率為0.4yg/s。5. -種六氟化硫氣體微量水分含量測(cè)定裝置，其特征在于:包括依次連接的進(jìn)樣系統(tǒng)、 檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)； 所述進(jìn)樣系統(tǒng)包括對(duì)進(jìn)入的六氟化硫氣體流量進(jìn)行控制的流量控制裝置； 所述檢測(cè)系統(tǒng)包括庫(kù)倫儀電解池、連接在庫(kù)倫儀電解池內(nèi)的電解電路和用于對(duì)電解參 數(shù)進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量電路； 所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括存儲(chǔ)裝置、顯示裝置和利用測(cè)量電路的電解參數(shù)根據(jù)卡爾?費(fèi) 休庫(kù)侖法得出六氟化硫氣體中水分含量的數(shù)據(jù)處理控制電路。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種六氟化硫氣體微量水分含量測(cè)定裝置，其特征在于:所述 進(jìn)樣系統(tǒng)還包括連接在流量控制裝置與庫(kù)倫儀電解池之間的三通電磁閥，所述三通電磁閥 的控制開關(guān)連接在數(shù)據(jù)處理控制電路上。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種六氟化硫氣體微量水分含量測(cè)定裝置，其特征在于:所述 檢測(cè)系統(tǒng)還包括設(shè)置在庫(kù)倫儀電解池內(nèi)的攪拌器。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種六氟化硫氣體微量水分含量測(cè)定裝置，其特征在于:所述 數(shù)據(jù)處理控制電路上還設(shè)置與外部接口。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種六氟化硫氣體微量水分含量測(cè)定裝置，其特征在于:還包 括用于對(duì)排出的尾氣進(jìn)行收集的尾氣收集裝置。
【文檔編號(hào)】G01N27/28GK106066352SQ201610361447
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日 公開號(hào)201610361447.0, CN 106066352 A, CN 106066352A, CN 201610361447, CN-A-106066352, CN106066352 A, CN106066352A, CN201610361447, CN201610361447.0
【發(fā)明人】王杰, 蘇長(zhǎng)華, 董曉峰, 張力, 周易謙, 蘭新生, 田倩倩, 耿植
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 大連弘和石油分析儀器有限公司