基于紫外红外SF6分解气体检测方法的背景气体修正方法

摘要

本发明公开了基于紫外红外SF6分解气体检测方法的背景气体修正方法，具体包括以下步骤：S1、气体采样：将载气通过热导检测器的参考臂后与SF6放电分解气体混合，形成测试气体；S2、扫描识别：利用可溯源设备对SF6分解气体的典型样本的成分进行扫描，获取SF6的分解气体的成分、浓度数据，并进行记录；使用蚁群算法筛选所有的全光谱数据，获得有效光谱数据，本发明涉及SF6分解气体检测技术领域。该基于紫外红外SF6分解气体检测方法的背景气体修正方法，可解决之前的电化学测量方法的测不准(干扰、漂移)、电化学传感通过在器频繁更换等问题；也能对实验室色谱测量提供补充，测量快捷(即时出结果)、无耗材(色谱柱等)。

说明书

技术领域

本发明涉及SF6分解气体检测技术领域，具体为基于紫外红外SF6分解气体检测方法的背景气体修正方法。

背景技术

SF6作为一种具有优良绝缘和灭弧性能的气体，广泛应用于电气设备中，如GIS、断路器、互感器、变压器等。SF6气体绝缘电气设备由于各种放电、过热或者绝缘击穿，会促使SF6气体本身或者内部绝缘材料的分解，在经过一系列的复杂反应后生成不同的分解物。通过分析设备内气体杂质种类和含量，可以了解设备的内部状况，为设备的安全运行及维护检修管理提供相关技术参数和依据。SF6分解物组成复杂，而且分解物中某些组分化学性质不稳定且互相干扰，如SF4、SOF2、SO2，同样对分解物的定性造成不确定性，造成了SF6分解物组分分析的难度。

SF6作为超高压绝缘介质材料而广泛使用，在电力生产的多个环节均需要对SF6分解气体进行可靠的测量。目前SF6分解气体检测以电化学气体传感器及气相色谱法为主。电化学法存在抗干扰能力差、零点漂移、传感器寿命短等问题；气相色谱存在不便携带，检测时长较长等问题。

因此，本发明提出基于紫外红外SF6分解气体检测方法的背景气体修正方法，以解决上述提到的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于紫外红外SF6分解气体检测方法的背景气体修正方法，解决了电化学法存在抗干扰能力差、零点漂移、传感器寿命短等问题；气相色谱存在不便携带，检测时长较长的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于紫外红外SF6分解气体检测方法的背景气体修正方法，具体包括以下步骤：

S1、气体采样：将载气通过热导检测器的参考臂后与SF6放电分解气体混合，形成测试气体；

S2、扫描识别：利用可溯源设备对SF6分解气体的典型样本的成分进行扫描，获取SF6的分解气体的成分、浓度数据，并进行记录；

S3、重复采样：重复步骤S1，进行多次采样、多组采样，在不同的使用场合进行测试气体的采样，使用蚁群算法筛选所有的全光谱数据，获得有效光谱数据；

S4、建立模型：根据光谱数据，对照分解气体的样本组分，查证各个组分的敏感红外或者紫外波长，然后进行对照，选取最有可能用于则量的波长，建立起测量模型；

S5、制作测量样机：根据测量模型，制作测量样机，同时根据分解气体样本，购置不同浓度的标准气体，对各种气体的相互干扰进行测定，可将测定数据作为修正算法的基础；

S6、测试比对：样机在经过算法修正处理后，对不同的样品气体进行测试，测试结果与可溯源设备测试结果进行比对，确认光学法测量的精度、稳定性和重复性；

S7、样机数据确认：根据多组实验确认样机的最佳使用环境，确定测定量程和精度的范围；

S8、验证比对：根据测定数据对光学测量的原理的可行性和适用性进行验证，然后得出结论。

优选的，所述步骤S2中的可溯源设备为色谱+质谱仪。

优选的，在将不同浓度的确定组分的气体标准物质通入可溯源设备后，根据每次读取的浓度示值和确定组分的气体标准物质的已知浓度计算可溯源设备的示值误差。

优选的，所述步骤S1中的载气采用氦气，其流速控制在24mL/min，在进入热导检测器的参考臂之前先进行干燥处理。

优选的，所述步骤S4中，对解析出的样本的各个成分的吸收波长进行确认，确认对各个样品的组分进行分析，查询各个组分对应的吸收波长。

优选的，所述步骤S4中，对通过光谱优化仍然不能消除组分间的干扰，通过修正算法进行反向修正。

优选的，所述反向修正算法的基础是对各个气体间的交叉干扰程度进行量化，进行多次试验。

有益效果

本发明提供了基于紫外红外SF6分解气体检测方法的背景气体修正方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

该基于紫外红外SF6分解气体检测方法的背景气体修正方法，通过在S1、气体采样：将载气通过热导检测器的参考臂后与SF6放电分解气体混合，形成测试气体；S2、扫描识别：利用可溯源设备对SF6分解气体的典型样本的成分进行扫描，获取SF6的分解气体的成分、浓度数据，并进行记录；S3、重复采样：重复步骤S1，进行多次采样、多组采样，在不同的使用场合进行测试气体的采样，使用蚁群算法筛选所有的全光谱数据，获得有效光谱数据；

S4、建立模型：根据光谱数据，对照分解气体的样本组分，查证各个组分的敏感红外或者紫外波长，然后进行对照，选取最有可能用于则量的波长，建立起测量模型；S5、制作测量样机：根据测量模型，制作测量样机，同时根据分解气体样本，购置不同浓度的标准气体，对各种气体的相互干扰进行测定，可将测定数据作为修正算法的基础；S6、测试比对：样机在经过算法修正处理后，对不同的样品气体进行测试，测试结果与可溯源设备测试结果进行比对，确认光学法测量的精度、稳定性和重复性，可解决之前的电化学测量方法的测不准(干扰、漂移)、电化学传感通过在器频繁更换等问题；也能对实验室色谱测量提供补充，测量快捷(即时出结果)、无耗材(色谱柱等)。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：基于紫外红外SF6分解气体检测方法的背景气体修正方法，具体包括以下步骤：

S1、气体采样：将载气通过热导检测器的参考臂后与SF6放电分解气体混合，形成测试气体；

S2、扫描识别：利用可溯源设备对SF6分解气体的典型样本的成分进行扫描，获取SF6的分解气体的成分、浓度数据，并进行记录；

S3、重复采样：重复步骤S1，进行多次采样、多组采样，在不同的使用场合进行测试气体的采样，使用蚁群算法筛选所有的全光谱数据，获得有效光谱数据；

S4、建立模型：根据光谱数据，对照分解气体的样本组分，查证各个组分的敏感红外或者紫外波长，然后进行对照，选取最有可能用于则量的波长，建立起测量模型；

S5、制作测量样机：根据测量模型，制作测量样机，同时根据分解气体样本，购置不同浓度的标准气体，对各种气体的相互干扰进行测定，可将测定数据作为修正算法的基础；

S6、测试比对：样机在经过算法修正处理后，对不同的样品气体进行测试，测试结果与可溯源设备测试结果进行比对，确认光学法测量的精度、稳定性和重复性；

S7、样机数据确认：根据多组实验确认样机的最佳使用环境，确定测定量程和精度的范围；

S8、验证比对：根据测定数据对光学测量的原理的可行性和适用性进行验证，然后得出结论。

本发明实施例中，所述步骤S2中的可溯源设备为色谱+质谱仪。

本发明实施例中，在将不同浓度的确定组分的气体标准物质通入可溯源设备后，根据每次读取的浓度示值和确定组分的气体标准物质的已知浓度计算可溯源设备的示值误差。

本发明实施例中，所述步骤S1中的载气采用氦气，其流速控制在24mL/min，在进入热导检测器的参考臂之前先进行干燥处理。

本发明实施例中，所述步骤S4中，对解析出的样本的各个成分的吸收波长进行确认，确认对各个样品的组分进行分析，查询各个组分对应的吸收波长。

本发明实施例中，所述步骤S4中，对通过光谱优化仍然不能消除组分间的干扰，通过修正算法进行反向修正。

本发明实施例中，所述反向修正算法的基础是对各个气体间的交叉干扰程度进行量化，进行多次试验。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。