研究目的
基于紫外差分吸收光谱法的SO2、H2S和CS2混合气体定量分析,用于SF6电气设备的在线监测与故障诊断。
研究成果
所提出的紫外差分吸收光谱法(UV-DOAS)能以高灵敏度和精确度成功量化三元混合物中的二氧化硫(SO?)、硫化氢(H?S)和二硫化碳(CS?),其检测限分别达到0.44 ppm、0.49 ppm和3.23 ppb。该方法因结构紧凑且响应迅速,适用于SF?绝缘设备的在线监测。
研究不足
该方法在低浓度H2S下可能存在误差,因为高浓度的SO2和CS2光谱会产生干扰。它主要针对特定浓度范围进行了验证,可能无法涵盖SF6设备中所有可能的气体混合物或环境条件。
1:实验设计与方法选择:
基于比尔-朗伯定律建立紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)平台进行气体检测。采用基线扣除、Meyer小波滤波和快速傅里叶变换(FFT)进行光谱分析与降噪处理。
2:样品选择与数据来源:
使用气体混合仪配制标准气体样品,SO?和H?S浓度范围为1-20 ppm,CS?为0.01-2 ppm(标准气体由纽拉达斯气体有限公司提供)。
3:01-2 ppm(标准气体由纽拉达斯气体有限公司提供)。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:紫外光源(滨松L6565)、光谱仪(海洋光学maya2000 pro)、光纤(海洋光学QP600)、气体吸收池(定制不锈钢材质,光程0.8米)、气体混合仪、标准气体(高纯氮气、2 ppm CS?、50 ppm H?S、50 ppm SO?)。
4:5)、光谱仪(海洋光学maya2000 pro)、光纤(海洋光学QP600)、气体吸收池(定制不锈钢材质,光程8米)、气体混合仪、标准气体(高纯氮气、2 ppm CS?、50 ppm H?S、50 ppm SO?)。 实验流程与操作规范:
4. 实验流程与操作规范:用氮气清洁气室后采集暗光谱、背景光谱及测试光谱,通过基线扣除、小波滤波和FFT处理提取频率特征值用于浓度计算。
5:数据分析方法:
采用最小二乘法对FFT特征值与浓度进行线性拟合,检测限根据信噪比(SNR=3)计算得出。
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获取完整内容-
UV light source
L6565
Hamamatsu
Outputs stable UV spectrum in the range of 185–400 nm for gas absorption measurements.
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Spectrometer
maya2000 pro
Ocean Optics
Measures absorption spectra with high resolution for quantitative analysis.
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Fibers
QP600
Ocean Optics
Transmits UV light with high transmittance for spectral measurements.
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Gas absorption cell
Custom
Holds gas samples for absorption measurements with defined optical path length.
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Gas sample compounder
Dilutes and mixes gas samples to specific concentrations for experimentation.
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Standard gases
Newradargas Co., Ltd.
Provides reference concentrations for calibration and validation of detection methods.
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