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便携式变压器油色谱分析仪的制作方法

便携式变压器油色谱分析仪的制作方法

2019-11-25

目前,在供电系统中,对变压器油进行有效监测、分析的系统得到了广泛的应用。 监测系统从分析方式上划分,有离线系统和在线系统,其中的离线系统普遍采用一种测量 方法,精度高。然而离线分析的脱气、测量操作复杂,非专业人员难以完成;同时受离线测量 周期的限制,很难及时捕捉变压器运行中的故障;在线系统的自动化程度相比较高,能实时 对运行中的变压器进行油色谱监测分析。但其固定安装在变压器现场的方式决定了在线系 统只适用于对某一台指定变压器的监测,无法移动。 经过对现有技术的检索发现,中国专利号ZL200620130481. 9,授权公告号 CN200968950Y,记载了一种"便携式绝缘油中溶解气体分析色谱仪",该技术将气路、控制电 路、检测器、色谱柱均安装在一个便携式机箱中,恒温柱箱和色谱柱组成色谱柱一热导一体 化柱箱,两个氢焰检测器和加热块、镍触媒封装在一起组成氢焰一转化炉一体化加热模块; 氮气、氢气和空气三种气源均固定在机箱内。但是必须携带充足的气源,若气源缺乏得不到 及时补充,分析色谱仪将不能正常工作。

实用新型内容本实用新型针对现有技术存在的上述不足,提供一种便携式变压器油色谱分析仪,针对工程抢险用车,采用自制气源、自动控制功能定量进油、高效真空脱气以及进油、脱气、检测一体化的技术,不但縮小了体积、节省了资源,还縮短了检测分析周期。
本实用新型通过以下技术方案实现,本实用新型包括氢气发生器、空气发生器和真空脱气腔,其中氢气发生器和空气发生器的输出端分别与真空脱气腔相连接。所述的氢气发生器包括水箱、电解池、气水分离器、氢气传感器、氢气干燥腔、氢气净化腔和一电源,其中水箱的输出端连接电解池,电解池与一电源相连接同时将电解出的气体输出至气水分离器,电解池将电解后分离的水回流至水箱,气水分离器将分离出的氢气依次输出至氢气干燥腔和氢气净化腔,气水分离器和电解池将电解后分离的水输出至水箱,氢气传感器并联于气水分离器的输出端,氢气净化腔的输出端连接至真空脱气腔的氢气输入端。 所述的空气发生器包括空气压縮机、单向阀、储气罐、空气传感器、空气干燥腔、 空气净化腔、第二电源和电磁阀,其中空气压縮机与第二电源相连接,空气压縮机的输入 端连接大气,空气压縮机的输出端依次通过单向阀与储气罐相连接,储气罐的输出端分别 于空气干燥腔和电磁阀相连接,空气传感器并联于储气罐的输出端,空气干燥腔的输出端 通过空气净化腔并输出至真空脱气腔的空气输入端。 


所述的真空脱气腔中设有主控板、油气分离腔、恒温柱箱、氢焰检测器和镍转化炉,其中恒温柱箱的输入端分别连接氢气发生器、油气分离腔、氢焰检测器和镍转化炉的 输出端,氢焰检测器的输入端分别连接至氢气发生器和空气发生器的输出端,镍转化炉的 输入端分别与恒温柱箱的输出端和氢气发生器的输出端相连接,使得镍转化炉的输入为一 氧化碳或二氧化碳气体且镍转化炉在氢气气源的条件下输出甲烷气体,镍转化炉在氢气气 源的条件下输出甲烷气体至恒温柱箱,主控板的输出端分别与油气分离腔、恒温柱箱、氢焰 检测器和镍转化炉的控制端相连接。 所述的恒温柱箱中设有热导检测器,该热导检测器为浓度型检测器,根据被测组 分和载气热导系数的不同而响应,主要检测气体组份里的氢气的浓度。 所述的氢焰检测器为质量型检测器,针对被测气体组分的电离电流进行响应,以 氢气燃烧作为电离源。 本实用新型采用自制气源、自动控制定量进油、高效真空脱气以及先进的检测分 析一体化的技术,保证了精度、縮短了分析周期;高度集成化的结构,縮小了体积、节省了资 源,方便车载携带,可用于现场抢修的检测分析工作。

图1是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明本实施例在以本实用新型技术 方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护 范围不限于下述的实施例。 如图1所示,本实施例包括氢气发生器1 、空气发生器2和真空脱气腔3,其中氢 气发生器1和空气发生器2的输出端分别与真空脱气腔3相连接。 所述的氢气发生器1包括水箱4、电解池5、气水分离器6、氢气传感器7、氢气干 燥腔8、氢气净化腔9和一电源IO,其中水箱4的输出端连接电解池5,电解池5与一 电源10相连接同时将电解出的气体输出至气水分离器6,电解池5将电解后分离的水回流 至水箱4,气水分离器6将分离出的氢气依次输出至氢气干燥腔8和氢气净化腔9,气水分 离器6和电解池5将电解后分离的水输出至水箱4,氢气传感器7并联于气水分离器6的输 出端,氢气净化腔9的输出端连接至真空脱气腔3的氢气输入端。 所述的空气发生器2包括空气压縮机11、单向阀12、储气罐13、空气传感器14、 空气干燥腔15、空气净化腔16、第二电源17和电磁阀18,其中空气压縮机11与第二电源 17相连接,空气压縮机11的输入端连接大气,空气压縮机11的输出端依次通过单向阀12 与储气罐13相连接,储气罐13的输出端分别于空气干燥腔15和电磁阀18相连接,空气传 感器14并联于储气罐13的输出端,空气干燥腔15的输出端通过空气净化腔16并输出至 真空脱气腔3的空气输入端。 所述的真空脱气腔3中设有主控板19、油气分离腔20、恒温柱箱21、氢焰检测器 22和镍转化炉23,其中恒温柱箱21的输出端分别连接氢焰检测器22和镍转化炉23的输 入端,氢焰检测器22的输入端分别连接至氢气发生器1和空气发生器2的输出端,镍转化 炉23的输入端分别与恒温柱箱21的输出端和氢气发生器1的输出端相连接,使得镍转化炉23的输入为一氧化碳或二氧化碳气体且在氢气气源的条件下输出甲烷气体,油气分离 腔20输出气体至恒温柱箱21,主控板19的输出端分别与油气分离腔20、恒温柱箱21、氢焰 检测器22和镍转化炉23的控制端相连接。 所述的恒温柱箱21中设有热导检测器24,该热导检测器24为浓度型检测器,根据 被测组分和载气热导系数的不同而响应,主要检测气体组份里的氢气的浓度。其中恒温柱 箱21的输出端与气焰检测器22输入端连接,油气分离腔20分离的混合气体输出至恒温柱 箱21的热导检测器24的输入端连接,热导检测器24的输出与镍转化炉23的输入端连接。 所述的混合气体包括H2气体、CH4气体、C2H4气体、C2H6气体、C2H2气体、CO气体或 (A气体中的一种或其组合。 所述的氢焰检测器22为质量型检测器,针对被测气体组分的电离电流进行响应, 以氢气燃烧作为电离源。 本实施例在油色谱分析仪通电稳定后,氢气发生器1和空气发生器2自动产气,为 真空脱气腔3提供主要的工作条件——气源;真空脱气腔3在主控板19的控制及气源和一 定工作温度的条件下,取得变压器的样品油后,通过其内置的油气分离腔20将油样分离气 体送入恒温柱箱21,再由主控板19内的恒温柱箱软件发送控制命令,并获取从恒温柱箱21 传送来的检测数据。
权利要求一种便携式变压器油色谱分析仪,包括氢气发生器、空气发生器和真空脱气腔,其特征在于,氢气发生器和空气发生器的输出端分别与真空脱气腔相连接,真空脱气腔中设有主控板、油气分离腔、恒温柱箱、氢焰检测器和镍转化炉,其中恒温柱箱的输入端分别连接油气分离腔、氢焰检测器和镍转化炉的输出端,氢焰检测器的输入端分别连接至氢气发生器和空气发生器的输出端,镍转化炉的输入端分别与恒温柱箱的输出端和氢气发生器的输出端相连接,镍转化炉在氢气气源的条件下输出甲烷气体至恒温柱箱,主控板的输出端分别与油气分离腔、恒温柱箱、氢焰检测器和镍转化炉的控制端相连接。
2. 根据权利要求1所述的便携式变压器油色谱分析仪,其特征是,所述的氢气发生器包括水箱、电解池、气水分离器、氢气传感器、氢气干燥腔、氢气净化腔和一电源,其中水箱的输出端连接电解池,电解池与一电源相连接同时将电解出的气体输出至气水分离器,电解池将电解后分离的水回流至水箱,气水分离器将分离出的氢气依次输出至氢气干燥腔和氢气净化腔,气水分离器和电解池将电解后分离的水输出至水箱,氢气传感器并联于气水分离器的输出端,氢气净化腔的输出端连接至真空脱气腔的氢气输入端。
3. 根据权利要求1所述的便携式变压器油色谱分析仪,其特征是,所述的空气发生器包括空气压縮机、单向阀、储气罐、空气传感器、空气干燥腔、空气净化腔、第二电源和电磁阀,其中空气压縮机与第二电源相连接,空气压縮机的输入端连接大气,空气压縮机的输出端依次通过单向阀与储气罐相连接,储气罐的输出端分别于空气干燥腔和电磁阀相连接,空气传感器并联于储气罐的输出端,空气干燥腔的输出端通过空气净化腔并输出至真空脱气腔的空气输入端。
4. 根据权利要求1所述的便携式变压器油色谱分析仪,其特征是,所述的恒温柱箱中设有热导检测器,该热导检测器为浓度型检测器,根据被测组分和载气热导系数的不同而响应,主要检测气体组份里的氢气的浓度。
5. 根据权利要求1所述的便携式变压器油色谱分析仪,其特征是,所述的氢焰检测器为质量型检测器,针对被测气体组分的电离电流进行响应,以氢气燃烧作为电离源。
6. 根据权利要求1所述的便携式变压器油色谱分析仪,其特征是,所述的镍转化炉的输入为一氧化碳或二氧化碳气体,镍转化炉在氢气气源的条件下输出为甲烷气体。
专利摘要一种变压器监控技术领域的便携式变压器油色谱分析仪,包括氢气发生器、空气发生器、恒温柱箱、氢焰检测器、镍转化炉和真空脱气腔,其中氢气发生器、空气发生器、恒温柱箱、氢焰检测器和镍转化炉分别与真空脱气腔相连接,真空脱气腔通过油气输入端接受待测气体输入。本实用新型采用自制气源、自动控制定量进油、高效真空脱气以及先进的检测分析一体化的技术,保证了精度、缩短了分析周期;高度集成化的结构,缩小了体积、节省了资源,方便车载携带,可用于现场抢修的检测分析工作。

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