WO_3气体传感器用于SF_6分解气体H_2S的检测

SF_6气体绝缘设备内部存在的缺陷,在运行时会出现放电和过热等故障,从而导致SF_6气体分解,降低设备的绝缘性能,同时危及设备运行安全。研究表明可以通过对SF_6特征分解气体H_2S的检测来检测SF_6气体的分解情况。文中通过水热法合成了一种WO_3敏感材料并进行了SEM、XRD表征;将WO_3传感器用于H_2S检测,表现出优异的气敏性能。在最佳工作温度下,对100 ppm H_2S灵敏度达到了236,响应时间为43 s,检测下限为100 ppb。     

基于电化学传感器的SF6分解气体检测技术研究

SF_6气体绝缘类电力设备具有体积小、结构紧凑、绝缘性能稳定、运行可靠等优点,被广泛应用于特高压和超高压电力系统中。当电力设备内部发生绝缘故障时,绝缘气体SF_6由于局部放电及局部过热发生分解反应,最终生成数种稳定SF_6分解气体,通过对这些分解气体组分进行定量检测和分析,可反演出设备内的故障或安全隐患。通过搭建电化学传感器响应特性的测试平台,在气体检测罐中模拟SF_6分解气体并进行检测,得到了CO、SO_2和H_2S气体电化学传感器的响应特性。实验结果显示出CO传感器有负的温度特性,SO_2和H_2S电化学传感器具有正的温度特性,并采用二次曲线拟合确定了传感器的温度补偿曲线;同时还发现CO、SO_2和H_2S气体传感器均具有良好的线性特性,但SO_2传感器会对H_2S气体做出响应,通过采用交叉干扰计算,建立传感器信号矩阵算法保证了测量结果的准确度。最后,通过运用多组分混合气体验证了传感器信号矩阵算法具有很高的可靠性和准确度。     

湿度和SF_6在石英增强光声光谱中对CO分子弛豫率的影响

为了研究六氟化硫(SF_6)气体分子和水汽(H_2O)对一氧化碳(CO)气体分子的弛豫率的影响,建立了一个基于石英增强光声光谱(QEPAS)技术的痕量气体传感器系统。采用1.57μm的近红外分布式反馈二极管激光器作为激励光源,并对不同SF_6和H_2O气体浓度下的CO的光声信号进行对比研究。首先用CO传感器系统探测CO与N_2的气体混合物中CO的光声信号,然后在CO与N_2气体混合物中加入不同浓度的SF_6气体,分别探测不同浓度SF_6气体下的CO光声信号强度。最后在CO与N_2的气体混合物中加入不同浓度H_2O,探测加入H_2O后的CO的光声信号强度。实验结果表明随着CO和N_2气体混合物中SF_6气体浓度的增加,CO的光声信号幅值几乎没有变化,而在混合物中加入2.5%的H_2O后,发现CO的光声信号提高了约5倍。因此,SF_6对CO气体的弛豫率没有明显的影响,然而H_2O的添加能够有效缩短CO气体的弛豫时间。     

MoO_3@CuMoO_4气体传感器对SF_6分解气体H_2S的检测研究

运行中的气体绝缘组合电器由于存在内部缺陷往往会产生局部放电等现象,SF_6气体在其作用下会发生分解,使设备绝缘性能降低,严重时会发生事故。因此可通过对SF_6气体的分解组分H_2S进行检测,达到对设备进行实时监测的目的。文中通过水热法合成了一种MoO_3@CuMoO_4敏感材料并进行了SEM、XRD表征;将MoO_3@CuMoO_4传感器用于对H_2S的检测,表现出了优异的气敏性能。在最佳工作温度下,对100 ppm H_2S灵敏度达到了89,响应时间为162 s,检测下限为100 ppb。     

电化学气体传感器多传感器数据融合

由于电化学气体传感器存在温度漂移和交叉灵敏度问题。基于SF_6气体质量综合分析仪为硬件基础,利用线性神经网络学习思想,设计了多传感器数据融合算法。详细介绍了CO和H_2S二维气体传感器数据融合算法设计和权值迭代学习方法步骤。实验结果表明,该SF_6气体质量综合分析仪对SF_6气体分解产物具有较好检测效果。     

基于STM32的微量硫化氢检测系统设计

硫化氢(H_2S)在经天然气脱硫过程后含量较低,需连续检测,目前国内对微量H_2S的检测研究设计较少。本文使用高灵敏度硫化氢传感器,采用STM32系列主控芯片,基于电化学原理,进行一种微量H_2S检测系统设计。以可编程的低噪声AD7794作数模转换,对电化学反应电流进行精准采集;设计过程中,对检测气室的温度、压力及流量采取在线监测以确保实验设计的标准环境,各项实验数据以Modbus协议与HMI触摸屏交互,该装置采用了自主研制的信号处理模块和供电模块,便于集成。测试结果表明:所设计的H_2S检测装置对含量10ppm的H_2S标准气体检测波动范围小于±0.1ppm,可满足二类天然气检测要求。     

工业园区大气污染物高精度在线监测系统设计

为了实现工业园区大气主要污染物的在线监测,设计了基于STM32的工业园区大气污染物高精度在线监测系统,实现了大气污染物H_2S、NH_3、VOCs的在线检测。在电路设计中,重点介绍了高精度模拟量数据采集电路和隔离的RS485通信接口电路的设计,实现了高精度的气体浓度检测和远距离在线监测功能。在软件设计中,实现了传感器的校准、高精度模拟量数据采集、实时数据传输等功能。最后,对系统进行了校准和实验测试,H_2S、NH_3、VOCs浓度检测的相对误差绝对值的最大值分别为1.57%、1.52%和1.37%。测试结果表明,该系统的功能及检测精度满足设计要求。在线监测系统的研制为工业园区分布式空气质量监测提供了一套解决方案。     

SF_6气体现场回收处理技术研究

六氟化硫(SF_6)是应用于中、高压电气设备的良好绝缘气体,广泛应用于电力变电站的电气设备(GIS)和其他电气设备中。但在高温,或出现电弧的情况下,SF_6气体会分解产生二氧化硫SO2和氟化氢HF等有害气体,对大气环境污染和人身安全造成影响。必须采取气体回收处理,这样才能有效地防止SF_6气体对大气的污染,实现了电力设备运行、检修实施水平提升,满足整个电力设备管理需求。本文针对SF_6气体现场回收处理技术研究做出了分析。     

基于LabVIEW和神经网络的SF_6分解产物在线检测系统

在电力行业中,通常通过检测SF_6分解产物的含量判断电气设备是否存在故障。SF_6的分解产物主要是SO_2,H_2S和CO。通过电化学传感器对SF_6分解产物的浓度检测,用数据采集卡采集信号,结合线性神经网络设计算法,用LabVIEW设计信号自动采集程序、计算程序和控制面板,设计了基于LabVIEW的SF_6分解产物的在线检测系统。系统具有标定、检测、实时显示数据及波形和自动保存相关数据的功能,有效解决了电化学传感器间的交叉影响问题。此外,它也是一个有效的算法验证平台。     

H_2S气敏电极的试制及其应用

H_2S气敏电极是一种能直接测定H_2S气体的电极。关于H_2S气敏电极,虽然1973年Ross提到过测定原理,但至今还无此种电极出现,更无关于用这种电极对自然体系的研究工作。我们在制得性能良好的硫离子选择电极的基础上制作了H_2S电极。其性能类似于其他气敏电极。在10~(-2)-10~(-6)M H_2S范围内是Nernst响应,重现性良好,在10~(-6)M溶液中的响应时间为3—4分钟,在浓溶液中时间更短,在测定H_2S量很低的样品时,达到平衡电位的时间较长。用10~(-6)M H_2S溶液测定回收率,其误差为±7％。所作的pH_2S-pH曲线表明溶液中H_2S含量与pH有明显的关系。用H_2S气敏电极进行了水质检测和土壤中H_2S毒害的研究,发现有的废水和死河水中H_2S的含量可达0.34—0.67ppm,在某些还原性强的水稻土中H_2S量可高达0.1ppm以上,一般水稻土中低于0.0034ppm。     

基于傅里叶变换红外光谱技术垃圾焚烧烟气在线监测

介绍1套基于傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)的垃圾焚烧烟气在线监测装置。利用FTIR解决多组分气体同时定性与定量分析测量,具有非常重要的意义。基于最小二乘法拟合扣除水汽吸收光谱算法是根据标准的吸收光谱,快速拟合出各个组分的吸收光谱,扣除的光谱吸光度与浓度关系成线性关系,相关性达到0.9 99以上。系统经过长时间测量,各组分气体零点漂移都小于1%F.S,其中SO_2、NO_2、HCl、HF稳定性非常好,其标准方差均小于0.1ppm,6组分气体测量结果均足够满足应用条件。     

变压器油中气体拉曼光谱检测及信号处理方法

准确检测变压器油中溶解故障特征气体是诊断变压器运行状态的重要技术手段之一。论文基于拉曼光谱和腔长调制频率锁定原理,搭建了变压器故障特征气体频率锁定腔增强拉曼光检测平台,实现了H_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_2H_6、CO、CO_2等七种故障特征气体的同时检测;1atm时,H_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_2H_6、CO、CO_2的最小检测浓度实验值分别达到106、25、45、73、41、170、126(ppm)。频率锁定增强腔技术使最小检测浓度提高了约68倍。运用小波模极大值法对H_2的拉曼光谱检测信号进行了去噪处理,提出了基于包络线迭代法的光谱基线校正方法,校正后的光谱荧光背景残留减少,使气体拉曼光谱检测准确度提高了约2.95%,为变压器油中溶解故障气体同时准确检测提出了一种新方法。     

变压器油中溶解气体光声光谱检测交叉干扰抑制方法研究北大核心CSCD

基于光声光谱技术对变压器油中溶解气体类型与含量进行在线监测,有利于发现设备的潜伏性故障,然而多组分气体之间的交叉干扰会造成检测精度的降低。文中搭建了多组分气体标定试验平台,对多组分气体的交叉干扰系数进行了标定计算,并提出了一种交叉干扰标定算法以消除交叉干扰并提高检测的精度。将该标定算法应用于制备的3种浓度变压器油气样本光声光谱检测试验,结果表明:通过所提出的多组分气体交叉干扰标定算法,使变压器油中CO、CO_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(2)、C_(2)H_(6)的光声光谱测量误差均达到了测量标准中的A级测量误差要求;C_(2)H_(4)在中、高浓度下,其测量结果满足A级误差要求,在低浓度下满足B级误差要求。另外,试验也表明:待测气体中的水含量越低,光声光谱测量曲线与标准曲线之间的相位差越大,对检测精度的影响越大。     

基于TDLAS技术的低浓度CO检测系统设计

采用光谱法进行低浓度CO(ppm量级)检测时,由于信号强度低,噪声强,很难真实有效的将信号将测出来。针对这一特点,设计了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的低浓度CO气体在线监测系统。该系统采用TDLAS技术,可以获得精细的CO吸收光谱信息,因此可以降低其他成分吸收的干扰。同时采用放大一滤波一再放大过程实现系统降噪,能够很好的获得低浓度CO的光吸收信息。经测试,该系统还具有较好的实时性、灵敏度和较高的准确性。     

氢氰酸渗透管的研制

渗透管的研究工作始于六十年代,1966年,美国O′Keeffe等人研制了NO_2、SO_2、HF、H_2S、NH_3、丁烷等气体的渗透管。目前国内已广泛采用渗透管作产生低浓度气体的标准源,在严格控制使用温度和载气流量的条件     

MSM装置在550 kV GIS中的应用

SF_6气体状态直接反映了GIS设备的绝缘状态,监测SF_6气体压力是否正常是保障GIS安全运行的基础。为此,介绍了一种能有效实时监测GIS设备的SF_6气体状态,并对SF_6气体压力进行趋势分析、预测报警的MSM装置,能为GIS设备现场状态分析及运维工作提供重要的数据参考。     

硫化氢监测仪

据日刊《计装》77年3月号报导,日本研制成一种硫化氢监测仪。其内安有只对H_2S敏感的扩散型半导体敏感元件。利用元件由于吸附H_2S后引起电导率的变化进行监测的。特点:1.对H_2S灵敏度高,不受其它气体及湿度影响;2.易于维护和校正(附有H_2S安培校正曲线);3.元件及元件罩采用耐压防爆型式     

基于硅尖阵列的SF_6传感器制备及特性研究

针对电气设备中SF_6气体泄漏监测的需求,设计制备了基于硅尖阵列的SF_6传感器。完成了基于硅尖阵列的多针-板型负电晕放电气体传感器结构设计,主要包括硅尖阵列负电极、Au平板正电极、绝缘隔离层3部分。利用物理场有限元仿真软件COMSOL分析了针尖高度、针尖距离及电极间距对电场分布的影响,优化了器件结构参数。介绍了硅尖阵列负电极及Au平板正电极的MEMS工艺流程,完成了传感器的封装。搭建了测试系统,在不同湿度条件下测试了器件对0~100 ppm SF_6气体的响应。结果表明,设计制备的基于硅尖阵列的多针-板型电晕放电传感器可用于SF_6气体检测。     

SF6气体检测技术的研究进展及发展趋势

针对高压设备SF_6气体泄漏检测问题,介绍了SF_6气体泄漏产生的危害。根据SF_6气体检漏技术的研究进展,可把SF_6气体泄漏检测技术分为非光学检测和光学检测两大类。对气体浓度监测技术、真空负离子捕获技术、紫外电离技术和负电晕放电技术等非光学检测技术进行简要的概述,同时对激光成像技术、红外吸收光谱技术和光声光谱技术等光学检测技术进行了重点阐述,并对比分析了各种技术的优缺点,提出了SF_6气体检漏仪的未来发展趋势。     

SF6气体智能检漏仪的设计

提出一种利用负电晕放电原理检测SF6气体泄漏的设计方案,综合应用低功耗微控制器和外围芯片设计硬件电路,其中传感电路采用冗余技术,解决了传统的零漂并误报警的问题.系统采用光耦隔离技术有效地消除了干扰并抑制了噪声,电极采用新型敏感材料和独特的结构方式,解决了传统SF6气体检漏仪不能在线监测的难题.仪表性能稳定、灵敏度高、使用寿命长,可广泛应用于SF6气体泄漏的便携或在线测量,测量范围为0～5 000 ppm(1 ppm=10-6),灵敏度0.1 ppm.