首页 / 基于固相萃取联合甲醇气敏传感器的变压器油中甲醇检测装置

基于固相萃取联合甲醇气敏传感器的变压器油中甲醇检测装置实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于电力绝缘检测领域。

相关背景技术

[0002] 在输变电系统中,电力变压器作为关键设备,其安全性和可靠性至关重要。提升电力变压器的安全可靠性是电力工业的核心任务之一。油浸式变压器因其节能、低噪音、高可靠性和大容量等优点,目前在运行的变压器中占据主导地位。油浸式变压器的绝缘系统主要由绝缘油和绝缘纸构成。在变压器运行过程中,绝缘纸和绝缘油会因温度、氧气等因素逐渐老化。尽管定期大修可以更换绝缘油,但绝缘纸的更换却十分困难且成本高昂,因此绝缘纸往往无法更换,成为油纸绝缘系统的薄弱环节,进而影响变压器的使用寿命。
[0003] 随着变压器运行时间的增加,绝缘纸的老化程度不断加剧,这直接影响到变压器的运行可靠性。因此,对变压器绝缘纸老化状态进行实时检测和评估显得尤为重要。这种检测评估能够帮助及时了解绝缘纸的老化情况,从而采取适当的维护措施,保障变压器的安全运行。
[0004] 近年来研究发现,通过检测变压器油中甲醇的浓度可以有效的评估变压器绝缘老化状态。通过抽检油中甲醇浓度的方法具有方便可靠,变压器无需停电退出运行、无损测量等优点,逐渐成为研究的热点技术之一,并逐步应用于运行变压器的状态监测中。
[0005] 目前的变压器油中甲醇检测技术主要是通过抽检变压器油中的甲醇的浓度来评估绝缘纸的运行状态。当前常用的检测方法如气相色谱法等,因检测仪器昂贵、对运行环境要求较高、设备体积较大等因素都仅能在实验室中使用,均不适用于变压器现场测量。故而选择便宜且便携式的气敏传感器对变压器油中甲醇进行检测。
[0006] 但是,现有的甲醇气敏传感器由于气敏原理和技术等原因,其检出限较高,仅能对油中甲醇含量高于0.4PPM的油样进行测量,难以满足现场实际需求。此外,由于变压器油中含有三十多种老化产物,其中部分老化产物可能对甲醇气敏传感器产生干扰,使得其输出结果不准确。

具体实施方式

[0037] 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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0038] 具体实施方式一:参照图1具体说明本实施方式,本实施方式所述的基于固相萃取联合甲醇气敏传感器的变压器油中甲醇检测装置,包括萃取单元I、基于甲醇气敏传感器的检测单元和控制单元22;
[0039] 所述萃取单元I通过极性萃取填料,对变压器油中的极性物质进行吸附萃取,对吸附萃取后的极性物质加热获取包含甲醇的混合气体,将所述包含甲醇的混合气体传输至基于甲醇气敏传感器的检测单元;
[0040] 所述基于甲醇气敏传感器的检测单元用于对包含甲醇的混合气体中甲醇气体的浓度进行检测,并将检测的结果发送至控制单元22;
[0041] 所述控制单元22用于控制萃取单元I对变压器油中的甲醇吸附的次数及对填料加热的时间及温度;同时对接收的检测结果进行显示。
[0042] 进一步地,本实施方式中,萃取单元I包括:气泵I1、加热带I4、夸克阀I5、固相萃取小柱I7、循环泵I8和集液杯I9;固相萃取小柱I7的底端口通过夸克阀I5与集液杯I9的上端口联通;
[0043] 所述集液杯I9的上端口设有密封塞,所述集液杯I9的上端口还通过导气管与气泵I1的进气口联通;
[0044] 所述集液杯I9的侧面还开有循环出液口,所述循环出液口通过导液管与循环泵I8的进液口联通;
[0045] 所述循环泵I8的出液口与固相萃取小柱I7的顶端口联通,用于抽出集液杯I9内的气体,使得集液杯I9内处于负压环境;
[0046] 所述固相萃取小柱I7的侧面还开有出气口,所述出气口通过导气管与基于甲醇气敏传感器的检测单元的进气口联通。
[0047] 所述固相萃取小柱I7内部可注入极性填料所述极性填料用于吸附固相萃取小柱I7变压器油内的甲醇,所述固相萃取小柱I7外围设有加热带I4。
[0048] 本发明中,萃取单元I对填料加热时间为40min,温度为80℃,萃取速度为2ml/min。
[0049] 进一步地,本实施方式中,固相萃取小柱I7的顶端口设有转接头6。
[0050] 进一步地,本实施方式中,还包括气阀I2和气阀II3;所述气阀I2设置在固相萃取小柱I7顶端口,气阀II3设置在固相萃取小柱I7出气口上。
[0051] 进一步地,本实施方式中,基于甲醇气敏传感器的检测单元包括气泵II24和气敏传感器25;
[0052] 气泵II24用于将固相萃取小柱I7内的气体抽出至气敏传感器25内,气敏传感器25用于对内部的甲醇气体浓度进行检测,所述气敏传感器25还将检测结果传输至控制单元22。
[0053] 进一步地,本实施方式中,控制单元22包括单片机控制器、显示屏和电源;
[0054] 所述单片机控制器用于控制气泵I1、夸克阀I5、气阀I2、气阀II3、气泵II24的开启或关闭,还用于控制气敏传感器的电源开关,控制加热带I4加热时间及加热功率;
[0055] 单片机控制器还用于接收气敏传感器的检测结果,并将接收的检测结果发送至显示屏;
[0056] 所述显示屏用于对接收的甲醇浓度检测结果进行显示;
[0057] 电源用于为气泵I1、加热带I4、循环泵I8、单片机控制器、显示屏和气敏传感器供电。
[0058] 进一步地,结合图2说明本实施方式,本实施方式中,还包括萃取单元II;
[0059] 萃取单元II通过非极性萃取填料对变压器油中的非极性物质进行吸附萃取,将经过非极性萃取填料吸附萃取后的变压器油传输至萃取单元I。
[0060] 进一步地,结合图2说明本实施方式,本实施方式中,萃取单元II的结构与萃取单元I结构相同;所述萃取单元II设置在萃取单元I的上方;
[0061] 所述萃取单元II的集液杯II14的底端通过导液管与萃取单元I的固相萃取小柱I7的上端口连通,集液杯II14内经固相萃取小柱II12吸附萃取后的变压器油经导液管进入固相萃取小柱I7;
[0062] 萃取单元II的固相萃取小柱II12内放置非极性萃取填料。
[0063] 本实施方式中,萃取单元II和萃取单元I的吸附萃取次数为4次,极性填料采用弗洛里硅土非极性填料采用十八烷基键合硅胶(c18)
[0064] 进一步地,本实施方式中,固相萃取小柱I7与集液杯II14之间的导液管上设置有油阀15。
[0065] 进一步地,本实施方式中,萃取单元II对填料加热时间为40min,温度为80℃,萃取速度为2ml/min。
[0066] 具体实施例,结合图3说明本实施例,本实施例中萃取单元I的固相萃取小柱I7出气孔连接的导气管和萃取单元II的固相萃取小柱II12出气口连接的导气管通过三通管22联通后与基于甲醇气敏传感器的检测单元联通,这样在使用时可以根据实际需要通过调整固相萃取小柱II12出气口上的气阀IIII19和固相萃取小柱I7出气孔上的气阀II3调整与基于甲醇气敏传感器的检测单元联通的是萃取单元I还是萃取单元II,这样根据时间需要可以选择不同的萃取方案,有效的保证了检测精度。
[0067] 虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明,但是应该理解的是,这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是,可以对示例性的实施例进行许多修改,并且可以设计出其他的布置,只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是,可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是,结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。

当前第1页 第1页 第2页 第3页
相关技术
传感器变压器相关技术
取联合相关技术
张亮发明人的其他相关专利技术