基于激光吸收光譜的SF 6 /N 2 混合氣分解產物同時檢測
發(fā)布時間:2021-10-31 11:54
針對SF6分解氣中H2S、CO、HF等3種氣體進行在線監(jiān)測,研制基于激光吸收光譜的SF6分解氣在線監(jiān)測裝置,提出采用時分復用的方案實現(xiàn)多組分氣體同時測量,對激光器的波長參數(shù)進行分析并測試。針對近紅外波段CO和H2S氣體吸收譜線弱的問題,提出獨立放大電路方案,研制樣機并通入混合組分氣體進行驗證。根據(jù)獲得二次諧波曲線和濃度隨時間變化曲線表明,該系統(tǒng)目前可以實現(xiàn)的檢測限為CO 10 ppm,H2S 4 ppm,HF 1 ppm,可以滿足高靈敏度SF6分解氣在線監(jiān)測和故障預警需求。
【文章來源】:儀表技術與傳感器. 2020,(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
基于激光吸收光譜的多組分氣體檢測系統(tǒng)
吸收氣室分別充入不同濃度的標準物質,其中H2S和CO分別為H2S/SF6混合氣,CO/SF6混合氣,而HF氣體與SF6存在反應,因此配比標準物質采用HF/N2混合氣(二級標準物)。實驗得到HF、CO和H2S3氣體的不同濃度下二次諧波曲線如圖4所示,根據(jù)波峰波谷差值來標定氣體濃度。圖4中,1 ppm=10-6。圖4中橫坐標為一個鋸齒波調制范圍內的信號采集點數(shù)。可以看出,同樣100 ppm的氣體,HF的二次諧波曲線峰值最高,為18 000 mV ,而CO和H2S的二次諧波信號幅度較低,分別為800 mV和600 mV,差了2個數(shù)量級,而且硫化氫信號的基線波動較大。這是因為所選上述3種氣體的特征峰吸收系數(shù)不同導致。
圖4中橫坐標為一個鋸齒波調制范圍內的信號采集點數(shù)。可以看出,同樣100 ppm的氣體,HF的二次諧波曲線峰值最高,為18 000 mV ,而CO和H2S的二次諧波信號幅度較低,分別為800 mV和600 mV,差了2個數(shù)量級,而且硫化氫信號的基線波動較大。這是因為所選上述3種氣體的特征峰吸收系數(shù)不同導致。研制的SF6/N2混合氣分解氣組分多參量綜合檢測系統(tǒng)樣機的各個參量的顯示界面如圖5所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]便攜式SF6電氣設備混合氣體濃度檢測系統(tǒng)的研究[J]. 曲寶軍,范增華,李學偉,李洪強. 儀表技術與傳感器. 2018(07)
[2]基于TDLAS技術的在線多組分氣體濃度檢測系統(tǒng)[J]. 孫靈芳,于洪. 儀表技術與傳感器. 2017(03)
[3]SF6分解特性及分解產物檢測方法研究進展[J]. 李臻,周舟,龔尚昆,馮兵,何鐵祥,萬濤. 廣東電力. 2016(05)
[4]基于CRDS的SF6電氣設備分解產物檢測技術[J]. 張潮海,史會軒,覃兆宇,劉曉波,潘哲哲. 南方電網技術. 2016(05)
[5]基于光聲光譜的SF6分解組份在線監(jiān)測裝置[J]. 張英,余鵬程,李軍衛(wèi),張曉星. 武漢大學學報(工學版). 2016(01)
[6]利用可調諧半導體激光吸收光譜法同時在線監(jiān)測多組分氣體濃度[J]. 張志榮,夏滑,董鳳忠,龐濤,吳邊. 光學精密工程. 2013(11)
本文編號:3468086
【文章來源】:儀表技術與傳感器. 2020,(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
基于激光吸收光譜的多組分氣體檢測系統(tǒng)
吸收氣室分別充入不同濃度的標準物質,其中H2S和CO分別為H2S/SF6混合氣,CO/SF6混合氣,而HF氣體與SF6存在反應,因此配比標準物質采用HF/N2混合氣(二級標準物)。實驗得到HF、CO和H2S3氣體的不同濃度下二次諧波曲線如圖4所示,根據(jù)波峰波谷差值來標定氣體濃度。圖4中,1 ppm=10-6。圖4中橫坐標為一個鋸齒波調制范圍內的信號采集點數(shù)。可以看出,同樣100 ppm的氣體,HF的二次諧波曲線峰值最高,為18 000 mV ,而CO和H2S的二次諧波信號幅度較低,分別為800 mV和600 mV,差了2個數(shù)量級,而且硫化氫信號的基線波動較大。這是因為所選上述3種氣體的特征峰吸收系數(shù)不同導致。
圖4中橫坐標為一個鋸齒波調制范圍內的信號采集點數(shù)。可以看出,同樣100 ppm的氣體,HF的二次諧波曲線峰值最高,為18 000 mV ,而CO和H2S的二次諧波信號幅度較低,分別為800 mV和600 mV,差了2個數(shù)量級,而且硫化氫信號的基線波動較大。這是因為所選上述3種氣體的特征峰吸收系數(shù)不同導致。研制的SF6/N2混合氣分解氣組分多參量綜合檢測系統(tǒng)樣機的各個參量的顯示界面如圖5所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]便攜式SF6電氣設備混合氣體濃度檢測系統(tǒng)的研究[J]. 曲寶軍,范增華,李學偉,李洪強. 儀表技術與傳感器. 2018(07)
[2]基于TDLAS技術的在線多組分氣體濃度檢測系統(tǒng)[J]. 孫靈芳,于洪. 儀表技術與傳感器. 2017(03)
[3]SF6分解特性及分解產物檢測方法研究進展[J]. 李臻,周舟,龔尚昆,馮兵,何鐵祥,萬濤. 廣東電力. 2016(05)
[4]基于CRDS的SF6電氣設備分解產物檢測技術[J]. 張潮海,史會軒,覃兆宇,劉曉波,潘哲哲. 南方電網技術. 2016(05)
[5]基于光聲光譜的SF6分解組份在線監(jiān)測裝置[J]. 張英,余鵬程,李軍衛(wèi),張曉星. 武漢大學學報(工學版). 2016(01)
[6]利用可調諧半導體激光吸收光譜法同時在線監(jiān)測多組分氣體濃度[J]. 張志榮,夏滑,董鳳忠,龐濤,吳邊. 光學精密工程. 2013(11)
本文編號:3468086
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