基于傅里叶红外光谱技术的C4F7N/CO2检测

目前广泛使用的绝缘介质SF_6产生的温室效应与电力系统对环境友好的要求相矛盾。近期,环保型绝缘介质C_4F_7N-CO_2混合气体被认为具有良好的工程应用前景。由于混合气体的绝缘性能与C_4F_7N的含量及气体压力密切相关,未来工程应用中的充换气及运维等均需要对混合气体中C_4F_7N的含量进行检测,以确定混合气体的实际体积分数,目前鲜有针对混合气体中C_4F_7N体积分数的定量检测技术的相关报道。文中基于密度泛函理论对C_4F_7N进行了分子构型与频谱优化,得到其红外仿真图;基于傅里叶红外光谱技术(FITR),搭建了C_4F_7N/CO_2混合气体红外检测平台,结合实验与仿真分析了C_4F_7N的红外光谱吸收特性,根据现场检测要求确定了可用于体积分数检测的C_4F_7N特征红外吸收波段,实现了对C_4F_7N在2%～10%体积分数范围的定量检测,且体积分数检测相对误差不超过5%。采用高斯算法对该波段进行分峰处理,将体积分数检测相对误差降至不超过3%。相关研究成果为C_4F_7N/CO_2混合气体中C_4F_7N的快速检测提供了重要技术参考与理论参考。