一种基于电化学传感器的SF6分解气体检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电化学传感器的SF6分解气体检测装置，装置包括气体流量质量控制器，SF6分解气体检测单元，抽气泵，排气管，气体回充单元，电磁阀模块，排气管。本发明专利技术能够检测SF6的分解气体、气体纯度、湿度以及环境温度；采用了电化学传感器测量技术，提高了测量灵敏度，减小了成本；检测装置可通过蓝牙实现人与手机的近距离通信，以及可通过彩色液晶显示屏进行触屏操作来实现对检测装置的控制；同时带有自动回充功能避免了气体直接排放到大气中，满足对环境的保护：利用排气泵吸入空气对检测仪器内进行清洁，保证下次检测的精确性。

SF6 decomposition gas detection device based on electrochemical sensor

【技术实现步骤摘要】
一种基于电化学传感器的SF6分解气体检测装置
本专利技术涉及一种SF6气体分解产物气体检测装置，包括检测SF6气体分解产物、纯度、湿度及其环境温度。
技术介绍
纯净的SF6气体在常温常压下为无色，无臭，无毒，不可燃的气，不仅具有稳定的化学性能，而且具有优异的绝缘和灭弧性能，是一种理想的绝缘介质，现阶段被广泛应用在高压电气设备中，高压电气设备在运行过程中，伴随着局部放电和电弧的作用，会引起SF6气体在一定程度上发生分解，不仅造成设备绝缘性能降低，还可能引发严重事故。因此对变电站电气故障的监测可以通过局部放电的检测来实现。研究者根据局部放电伴随的理化现象,提出了各种判断局部放电的方法。其中分析局部放电产生的SF6分解产物是一种十分有效的方法。局部放电产生的SF6分解组分很多,但是实践表明通过测量分解产物中SO2气体,CO气体,H2S气体的含量就可以实现对气体绝缘变电站内部放电状况、放电原因的判断。基于电化学传感器的零点与反应电流存在严重温漂，无疑是降低了检测气体的精准度。国内外也有研究者选择加补偿电路或者是对传感器电极进行温控，此类措施使得结构复杂，成本上升；对SF6分解气体的检测可能会造成环境污染；在检测气体时大量数据不好处理。
技术实现思路
专利技术目的：针对以上内容，本专利技术提出基于电化学传感器的检测装置，能够检测SF6分解气体，及其分解气体的纯度，湿度和环境温度。利用电化学传感器技术使得检测灵敏度高、线性度高，而且低成本；尤其在检测SF6分解气体时通过检测单元采用温度补偿算法保证了测量结果的可靠性和准确度。同时带有自动回充功能避免了气体直接排放到大气中，满足对环境的保护：利用排气泵吸入空气对检测单元和气体回充单元内进行清洁，保证下次检测的精确性，也有利于延长各个气体传感器的使用寿命，此外，通过检测仪器可以通过蓝牙模块或USB模块将检测数据传到手机上，大大增强了检测仪器的数据传输的灵活性。技术方案：为实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于电化学传感器的SF6分解气体检测装置，包括气体流量质量控制单元，SF6分解气体检测单元，抽气泵，进气管，排气管，气体回充单元，电磁阀和连接管路；待检测气体通过进气管进入气体流量质量控制器，通过第一电磁阀连接到气体检测单元；气体检测单元检测完之后连接气体到回充单元，通过第二电磁阀利用气体回充单元将气体泵回GIS设备中，回充结束后，启动抽气泵，并打开第三电磁阀将外界的空气通过排气管抽入到检测单元和气体回充单元内，外界空气填充于检测单元和气体回充单元，迫使其中残留的被测气体通过排气管排出。检测仪器内各部件均通过连接管路相连。进一步地，还包括气体质量流量控制器与SF6分解气体检测仪器通过第一电磁阀相连接；进一步地，气体回充单元通过第二电磁阀连接到排气管口处；进一步地，SF6分解气体检测单元与抽气泵通过第三电磁阀连接；进一步地，三个电磁阀开关和抽气泵均由控制单元控制；进一步地，分解气体检测单元可根据设定值来设定SF6分解产物、纯度、湿度和报警值等参数。进一步地，所述连接管路内壁经特氟龙涂覆钝化处理。进一步地，一种SF6气体分解产物气体检测装置分解气体检测单元还包括：传感器模块包括温度传感器，压力传感器，H2S电化学传感器，SO2电化学传感器，CO电化学传感器；通信模块包括蓝牙模块和USB模块；通过LCD显示屏显示数据；电源模块；存储模块等。(1)气体检测模块利用温度补偿算法来克服温漂影响；(2)主控芯片采用STM32F407芯片，它具有强大的代码执行效率；(3)蓝牙模块使用的是NRF51822，该芯片成本低，功耗小，通信稳定；(4)显示模块使用的是SDWe043C06彩色液晶液晶显示屏，该显示屏的尺寸为4.3英寸，显示屏的性能稳定，使用可靠；另外，检测仪的屏幕带有触摸功能，对检测仪器的控制可通过触屏操作控制；(5)存储模块的芯片使用的是24C02芯片，该芯片具体断电功能保护，不会丢失数据；(6)执行模块中蜂鸣器使用的是1230压电式蜂鸣器，该型号蜂鸣器具有体积小、功耗低、响声大的优点。进一步地，对于步骤(3)还包括，当手机与本装置进行蓝牙连接后，当用户离开超出蓝牙的连接范围，此时蓝牙断开，该装置的蜂鸣器会报警。一种SF6气体分解产物气体检测装置，还包括步骤：第一步：第一电磁阀打开，气体进入检测单元，检测并保存数据同时可通过连接蓝牙或者USB来传输检测数据，检测气体暂存在气体回充单元；第二步：如果气体检测结果没有超过设定报警值，则打开第二电磁阀，利用回充单元将检测气体泵原先检测装备中；气体排完后，第二电磁阀关闭，开启第三电磁阀，泵入空气将检测仪器和气体回充单元气体完全排出，此时这一轮工作到此结束等待下一轮检测。第三步：如果气体检测结果超过设定报警值，由检测单元发出报警警告，同时打开第三电磁阀泵回气体。有益效果：本专利技术利用电化学传感器技术检测出的SF6分解产物、纯度、湿度以及环境温度能够获得较大精确度的数据且成本较小；能够实现方便获得数据和查看数据；能够实现对环境的保护，减少污染气体的排放；且拆卸和安装方便，可手持，方便对设备的检测及其预判报警。附图说明图1是本专利技术的应用示意图。图2是本专利技术的分解气体检测单元的原理示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。本专利技术提供一种基于电化学传感器的SF6分解气体的检测装置来检测SF6分解产物、纯度、湿度检测，如图1所示，装置包括以下几个部分：进气管，气体质量流量控制器，控制单元，SF6分解气体检测单元，气体回充单元，抽气泵，排气管，电磁阀V1，V2，V3及其连接管路。气体通过进气口通过气体质量流量控制器来精确的控制气体体积，进而将气体送入SF6分解气体检测单元，检测单元连接气体回充单元，气体回充单元可通过电磁阀V2将气体泵回到GIS设备中，最后通过抽气泵来清洁检测单元和气体回充单元。另外，控制单元可控制电磁阀的开关。检测时，利用SF6分解气体检测单元对泵入的空气作处理校准，之后被排放回收。整个检测仪器结构简单，小巧易于携带，可根据实际需求安装在GIS设备上。连接管路中连接到GIS设备取气口的采样管可以与GIS设备上充或者取气口直接连接，连接管路内壁要经过特氟龙涂覆钝化处理，对SF6分解物具有极其微量的相容性和吸附性，可保证检测结果的准确度。对SF6分解气体检测装置的分解气体检测单元来说，如图2。所述检测单元包括主控模块、传感器模块、通信模块、电源模块、执行模块和存储模块六大模块；所述的主控模块包括STM32F407控制器；所述的传感器模块包括温度传感器，温度传感器，压力传感器，H2S电化学传感器，SO2电化学传感器，CO电化学传感器；所述的通信模块包括蓝牙模块和USB模块；所述的执行模块包括蜂鸣器和显示模块；所述的存储模块包括存储芯片；其中温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电化学传感器的SF6气体分解装置，其特征在于，所述的检测装置包括以下几个部分：进气管，气体质量流量控制器，控制单元，SF6分解气体检测单元，气体回充单元，抽气泵，排气管，电磁阀V1，V2，V3及其连接管路；/n气体质量流量控制器通过第一电磁阀与SF6分解气体检测单元相连接，检测完毕气体进入到气体回充单元，气体回充单元通过第二电磁阀也进气管处相连，可将气体泵回GIS设备中，抽气泵通过第三电磁阀与分解气体检测单元相连接，外部的空气可以泵入分解气体检测单元；/n控制单元可控制各电磁阀和抽气泵的开关；/n分解气体检测单元可根据设定值来设定SF6分解产物、纯度、湿度和报警值等参数。/n气体质量流量控制器和第一电磁阀、分解气体检测单元和气体回充单元、抽气泵和分解气体检测单元均通过连接管路连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电化学传感器的SF6气体分解装置，其特征在于，所述的检测装置包括以下几个部分：进气管，气体质量流量控制器，控制单元，SF6分解气体检测单元，气体回充单元，抽气泵，排气管，电磁阀V1，V2，V3及其连接管路；
气体质量流量控制器通过第一电磁阀与SF6分解气体检测单元相连接，检测完毕气体进入到气体回充单元，气体回充单元通过第二电磁阀也进气管处相连，可将气体泵回GIS设备中，抽气泵通过第三电磁阀与分解气体检测单元相连接，外部的空气可以泵入分解气体检测单元；
控制单元可控制各电磁阀和抽气泵的开关；
分解气体检测单元可根据设定值来设定SF6分解产物、纯度、湿度和报警值等参数。
气体质量流量控制器和第一电磁阀、分解气体检测单元和气体回充单元、抽气泵和分解气体检测单元均通过连接管路连接。


2.根据权利要求1所述的基于电化学传感器的SF6气体分解装置，其特征在于采用电化学传感器测量技术，提高了测量灵敏度，减小了成本。


3.根据权利要求1所述的基于电化学传感器的SF6气体分解装置，其特征在于气体进入气体分解检测装置后会进入气体质量流量控制器，可以准确控制气体体积。


4.根据权利要求1所述的SF6分解气体检测单元包括：
其特征包括主控模块、传感器模块、通信模块、电源模块、执行模块和存储模块六大模块；所述的主控模块包括STM32F407控制器；所述的传感器模块包括温度传感器，温度传感器，压力传感器，H2S电化学传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪晴晴，凌六一，董科学，宫兵，夏中金，邢镇委，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34