本發(fā)明提供一種六氟化硫氣體用檢測吸收裝置，屬于電力系統(tǒng)檢測技術領域
技術背景
無論是工業(yè)六氟化硫氣體還是運行中的六氟化硫氣體，礦物油含量都是其質量控制的關鍵指標，對于提高電氣設備的安全性和使用壽命至關重要。六氟化硫氣體中礦物油含量的定量，需借助配制礦物油的四氯化碳標準液來進行測量，由于四氯化碳揮發(fā)性極強，配制溶液數(shù)量多，導致平行試驗誤差較大，精確度不高。目前六氟化硫氣體中礦物油含量測定主要分2種：一種是利用四氯化碳溶液吸收六氟化硫氣體中礦物油后，采用紅外光譜儀測定吸收液中礦物油含量，此方法需要多次轉移吸收液，易造成礦物油損失，導致測量結果不準確，且吸收裝置體積較大，不能用作生產現(xiàn)場測定使用；另一種是六氟化硫氣體經濾膜(聚四氟乙烯膜)后，氣體中礦物油被濾膜截留，接著利用紅外光譜直接掃描濾膜中礦物油的吸收譜圖，獲取礦物油含量。此方法中因濾膜中吸附的礦物油在濾膜表面為非均勻分布狀態(tài)，因此，在重復測定過程中，濾膜位置的輕微移動，將導致測量結果偏差較大，重復較差。隨著六氟化硫氣體在電力設備中的廣泛應用，研制新的礦物油含量定量方法，提高礦物油含量檢測的準確性，對保障電網安全穩(wěn)定運行十分重要。
另，在電氣設備中，高壓放電條件下六氟化硫氣體會發(fā)生分解，產生多種雜質，這些雜質與六氟化硫氣體中的微量水分發(fā)生反應，產生酸或酸性物質。六氟化硫氣體中的酸性物質將對電氣設備的金屬部件和絕緣材料造成腐蝕，直接影響設備的機械、導電以及絕緣性能，嚴重時會影響電氣設備的安全運行，所以需要對六氟化硫氣體中的酸性物質進行吸收檢測。專利號為“cn2015202422065”的中國專利公開了六氟化硫氣體中酸性物質及可水解氟化物吸收裝置，其技術方案為：包括裝有吸收液的氣體吸收池，氣體吸收池為豎直放置的細長結構，吸收液為一定濃度的naoh溶液，氣體吸收池的底部連接有進氣口，頂部連接有排氣口和壓力檢測器。該實用新型具有操作方便、吸收效率高、溶液用量少的特點，缺陷是：1、沒有實時檢測吸收過程功能，難以保證六氟化硫氣體中酸性物質的完全吸收以及準確的檢測被測量六氟化硫氣體的體積；2)僅僅依靠六氟化硫氣體從氣體吸收池底部進入、由naoh溶液進行吸收，吸收效率有待于進一步改進和提高。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷、操作簡單、不但滿足現(xiàn)場測定要求且同時具有較高的測量精度和重復性、而且能保證不同來源六氟化硫氣體中酸性物質被吸收完全的六氟化硫氣體用檢測吸收裝置。其技術方案為：
一種六氟化硫氣體用檢測吸收裝置，包括sf6氣源、sf6氣體中礦物油含量測定單元和酸性物質吸收單元，其中礦物油含量測定單元包括設有進氣口和排氣口的密閉罐體、紅外光譜儀測定模塊以及四氯化碳供給模塊，密閉罐體內設有過濾膜，密閉罐體的進氣口與排氣口分居過濾膜的兩側，密閉罐體的進氣口經設有減壓閥和電磁閥的管道接sf6氣源，排氣口上設有流量傳感器；紅外光譜儀測定模塊包括檢測池以及分居檢測池兩側的紅外光源和紅外探測器；酸性物質吸收單元包括下端設有進氣口和上端設有排氣口的吸收池，其中吸收池上端的排氣口接設有2個電磁閥的排氣管道，進氣口經設有2個電磁閥和穩(wěn)壓閥的進氣管道接密閉罐體的排氣口；其特征在于：
過濾膜采用玻璃纖維膜；增設六通閥、滴定池、緩沖罐、氣體循環(huán)泵、液體循環(huán)泵和多通閥；其中四氯化碳供給模塊包括多通閥、直線電機和注射器，其中直線電機的輸出端與注射器的推桿固定連接，注射器的出口接多通閥共用口，多通閥的第一分口經出液管探入密閉罐體靠近進氣口的一側，出液管的末端設有第一霧化噴頭，第一霧化噴頭對準過濾膜，多通閥的第二分口接通檢測池的底部，多通閥的第三分口為四氯化碳進液口，多通閥的第四分口為廢液排出口；紅外光譜儀測定模塊中增設液位控制開關，液位控制開關位于檢測池上端的側壁上，紅外光源和紅外探測器位于液位控制開關的下方，相向分居在檢測池兩側，檢測池的頂端與密閉罐體靠近進氣口一側的底部連通；
吸收池為錐形結構，容積為1000ml；滴定池內設有液位傳感器和ph電極，頂部與吸收池的底部連通；進氣管道的進氣流量控制在2l/min，體積為2l，氣體壓力為0.5mpa，進氣管道靠近吸收池進氣口的外側設有氣體循環(huán)泵，進氣管道探入吸收池內的末端設有氣體噴頭，氣體噴頭朝上將六氟化硫氣體噴射形成錐角為90度的圓錐氣幕；吸收池內的頂端設有第二霧化噴頭，用于將naoh溶液霧化，其等效粒徑為66μm，并向下噴射形成錐角為95度的圓錐液幕，壓力0.03mpa，流量0.16l/min，第二霧化噴頭的進液端經設有液體循環(huán)泵和電磁閥的進液管道分別連通滴定池的底部和六通閥的naoh溶液排出口，六通閥的總進口接注射泵出口，六通閥上還分別設naoh溶液進口和排液口；緩沖罐的進、出氣端分別與排氣管道和進氣管道連通，連接處均位于排氣管道和進氣管道上的2個電磁閥之間。
其工作原理為：
1)sf6氣體進入密閉罐體中，通過采用玻璃纖維膜的過濾膜過濾后，經排氣口排出，礦物油滯留在過濾膜；四氯化碳溶液經多通閥的第三分口、多通閥進入注射器，通過直線電機控制注射器，將一定體積的四氯化碳溶液途徑多通閥的第一分口和出液管推入密閉罐體中，四氯化碳溶液經第一霧化噴頭后形成霧狀四氯化碳噴霧，將過濾膜中礦物油洗脫，洗脫過程中洗脫液不斷進入檢測池內，用紅外光譜連續(xù)測定洗脫液中礦物油含量變化情況，待含量趨于穩(wěn)定時停止洗脫。洗脫完畢，直線電機控制注射器抽取一定體積四氯化碳溶液，經多通閥的第二分口進入檢測池中對檢測池中液體進行定容。定容結束，利用紅外光源、紅外探測器，完成檢測工作，檢測后的廢液經多通閥的第四分口排出。
2)sf6氣體酸性物質吸收單元設置了帶有第二霧化噴頭的吸收池、naoh溶液循環(huán)模塊、氣體循環(huán)模塊和氣體噴頭，來自密閉罐體的sf6氣體借助naoh溶液循環(huán)模塊、氣體循環(huán)模塊輔助以第二霧化噴頭和氣體噴頭，使sf6氣體中的酸性物質與naoh溶液充分接觸并被完全吸收。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其優(yōu)點在于：
1)利用濾膜技術，有效的減少了測量裝置體積，適用于現(xiàn)場分析。
2)利用洗脫、實時檢測和定容方法，可將濾膜中礦物油全部洗脫，有效提高測量準確性和重復性。
3)該測量裝置全部采用密封設計，可避免溶劑轉移中造成的損失，提升了測量準確性；
4)智能化洗脫判定技術為濾膜中礦物油的全部洗脫提供了判定方法，確保了吸附礦物油的全部洗脫。
5)設置了帶有第二霧化噴頭的吸收池、naoh溶液循環(huán)模塊、氣體循環(huán)模塊和氣體噴頭，吸收池采用錐形設計，吸收過程采用吸收液以頂部霧化方式從吸收池頂部噴出，并在吸收池底部匯集，再次從頂部噴出；六氟化硫氣體從吸收池下部通過氣體噴頭噴出，此種方式可確保六氟化硫氣體中酸性物質快速被吸收；吸收后的六氟化硫氣體從底部排氣口進入氣泵，再次從吸收池底部噴出，進入緩沖罐。如此反復，可保證六氟化硫氣體中酸性物質能夠與naoh溶液充分接觸吸收，提高了吸收效率。對同樣的六氟化硫氣體，本發(fā)明吸收耗時僅為dl/t916-2005方法的三分之一，吸收效果也遠優(yōu)于dl/t916-2005測試方法。
6)滴定池中安裝有ph電極，實時監(jiān)測吸收液ph值，當趨于穩(wěn)定時表明吸收完全，此時停止吸收，避免了國標方法中沒有吸收完全情況的發(fā)生，并保證不同來源的六氟化硫氣體中的酸性物質被完全吸收，具有廣泛適用性。
7)該裝置可精確控制氣體流量和體積，提高了測量精度，體積小巧，便于現(xiàn)場開展試驗工作。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例的結構示意圖。
圖中：1、密閉罐體2、過濾膜3、檢測池4、紅外光源5、紅外探測器6、吸收池7、減壓閥8、電磁閥9、穩(wěn)壓閥10、管道11、進氣管道12、第二流量傳感器13、排氣管道14、六通閥15、滴定池16、緩沖罐17、氣體循環(huán)泵18、液體循環(huán)泵19、多通閥20、直線電機21、注射器22、出液管23、第一霧化噴頭24、液位控制開關25、ph電極26、氣體噴頭27、第二霧化噴頭28、進液管道29、注射泵30、sf6氣源31、液位傳感器32、四氯化碳進液口33、廢液排出口34、naoh溶液進口35、排液口36、h2so4溶液進口
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明技術方案做進一步說明。在圖1所示的實施例中：sf6氣源30經設有減壓閥7和電磁閥8的管道10接密閉罐體1進氣口，密閉罐體1的排氣口經依次設有流量傳感器12、穩(wěn)壓閥9和2個電磁閥8的進氣管道11接吸收池6的進氣口，sf6氣體流速控制為169ml/min，壓力控制在0.5kpa，吸收池6上端的排氣口接設有2個電磁閥8的排氣管道13。
密閉罐體1內設有過濾膜2，密閉罐體1的進氣口與排氣口分居過濾膜2的兩側。檢測池3的頂端與密閉罐體1靠近進氣口一側的底部連通，液位控制開關24位于檢測池3上端的側壁上，紅外光源4和紅外探測器5位于液位控制開關24的下方，相向分居在檢測池3兩側。直線電機20的輸出端與注射器21的推桿固定連接，注射器21的出口接多通閥19共用口，多通閥19的第一分口經出液管22探入密閉罐體1靠近進氣口的一側，出液管22的末端設有第一霧化噴頭23，第一霧化噴頭23對準過濾膜2，噴射角度為100度，流量為120ml/min；多通閥19的第二分口接通檢測池3的底部，多通閥19的第三分口為四氯化碳進液口32，多通閥19的第四分口為廢液排出口33；最后獲得70.3ml礦物油洗脫液，由直線電機20控制注射器21抽取29.7ml四氯化碳溶液，對檢測池8內礦物油洗脫液進行定容至100ml，經測定后，得出sf6氣體中礦物油含量為1.45mg/l。
吸收池6為錐形結構，容積為1000ml，滴定池15內設有液位傳感器31和ph電極25，頂部與吸收池6的底部連通；進氣管道11的進氣流量控制在2l/min，體積為2l，氣體壓力為0.5mpa，進氣管道11靠近吸收池6進氣口的外側設有氣體循環(huán)泵17，進氣管道11探入吸收池6內的末端設有氣體噴頭26，氣體噴頭26朝上將六氟化硫氣體噴射形成錐角為90度的圓錐氣幕；吸收池6內的頂端設有第二霧化噴頭27，用于將naoh溶液霧化，其等效粒徑為66μm，并向下噴射形成錐角為95度的圓錐液幕，壓力0.03mpa，流量0.16l/min，第二霧化噴頭27的進液端經設有液體循環(huán)泵18和電磁閥8的進液管道28分別連通滴定池15的底部和六通閥14的naoh溶液排出口，六通閥14的總進口接注射泵29出口，六通閥14上還分別設naoh溶液進口和排液口；緩沖罐16的進、出氣端分別與排氣管道13和進氣管道11連通，連接處均位于排氣管道13和進氣管道11上的2個電磁閥8之間；當ph電極25穩(wěn)定時，停止氣體、液體循環(huán)，此時ph電極值為7.6。