基于HITRAN光谱数据库的TDLAS直接吸收信号仿真研究 被引量：30

1

作者 齐汝宾 赫树开 +1 位作者 李新田 汪献忠 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期172-177,共6页

对TDLAS直接吸收信号进行仿真研究,能够充分了解TDLAS直接吸收的过程以及各个物理参量的变化对吸收信号的影响。首先全面研究分析了TDLAS直接吸收方法的理论基础及算法,给出了基于朗伯-比尔定率的气体吸收线强、吸收截面、浓度、线型函... 对TDLAS直接吸收信号进行仿真研究,能够充分了解TDLAS直接吸收的过程以及各个物理参量的变化对吸收信号的影响。首先全面研究分析了TDLAS直接吸收方法的理论基础及算法,给出了基于朗伯-比尔定率的气体吸收线强、吸收截面、浓度、线型函数以及气体总体配分函数等参量的表达式及计算步骤。基于HITRAN光谱数据库,利用MATLAB程序对TDLAS直接吸收过程进行了仿真,计算得到了一定温度、压力、浓度等条件下的吸收谱数据。以H2O为研究对象,仿真了其在各个线型下的吸收谱,并与商用软件Hitran-PC的结果进行比较,结果显示两者在Lorentz线型下的最大误差小于0.5%,在Gauss线型下的最大误差小于2.5%,在Voigt线型下的最大误差小于1%,因此验证了仿真算法及结果的正确性。还对不同压力和温度下ν2+ν3谱带H2O的吸收谱进行了仿真,研究了吸收谱随压力和温度变化规律。在低压范围,多普勒展宽占主导,线宽随压力变化很小,而幅度随压力增大而增大,在高压范围,碰撞展宽占主导,线宽随压力增大而增大,而幅度则随压力增大而趋于定值。最后还给出了大气环境温度范围内的温度修正曲线。该研究可以为TDLAS直接吸收方法的实际应用提供理论参考和指导。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 直接吸收 HITRAN 仿真 吸收谱

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AD421在智能变送器中的应用 被引量：22

2

作者 汪献忠 刘巍 赫树开 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2006年第3期49-51,共3页

文中主要介绍了高性能数模转换器AD421的工作原理及其在智能变送器的设计中的应用。设计方案利用低功耗的16位单片机MSP430作为核心控制器，选用低功耗的外围扩展元器件，设计了具有4-20mA两线制电流输出和RS-232串口数字信号输出，以... 文中主要介绍了高性能数模转换器AD421的工作原理及其在智能变送器的设计中的应用。设计方案利用低功耗的16位单片机MSP430作为核心控制器，选用低功耗的外围扩展元器件，设计了具有4-20mA两线制电流输出和RS-232串口数字信号输出，以及带有校准和参数设置功能的智能变送器。经实践证明，具有低功耗、高精度以及工作稳定可靠等特点。 展开更多

关键词 AD421 智能变送器 MSP430 两线制

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4-甲基六氢苯酐固化双酚A型环氧树脂热解的分子动力学模拟 被引量：10

3

作者 苑吉河 张曦 +5 位作者 李新田 赫树开 曾晓哲 岳运奇 于小雨 李志 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2020年第9期24-29,共6页

采用ReaxFF分子动力学方法模拟4-甲基六氢苯酐(4-MHHPA)固化的双酚A型环树脂(DGEBA)在不同温度下的分解特性。结果表明:C-O的断裂是环氧树脂热解主要的引发反应,CO2、HCHO、CO、H2O是环氧树脂热解过程中主要的小分子气态产物。CO和H2O... 采用ReaxFF分子动力学方法模拟4-甲基六氢苯酐(4-MHHPA)固化的双酚A型环树脂(DGEBA)在不同温度下的分解特性。结果表明:C-O的断裂是环氧树脂热解主要的引发反应,CO2、HCHO、CO、H2O是环氧树脂热解过程中主要的小分子气态产物。CO和H2O的分子数量随着温度的升高而增加,而CO2的分子数量反而减少,高温条件下有利于CO和H2O的形成。根据分子模拟轨迹,阐述了CO2和H2O的形成机理。SF6背景下热解实验结果显示,330℃时采集到明显的CO2谐波吸收信号,温度高于400℃之后H2O的谐波吸收信号明显增大,H2O的产出时间明显滞后于CO2,与模拟结果一致。 展开更多

关键词 分子动力学 REAXFF 热解 双酚A型环氧树脂

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电气设备中SF_6气体质量分析系统的设计 被引量：8

4

作者 黄春 孙君曼 +1 位作者 汪献忠 赫树开 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期74-76,80,共4页

对SF6气体施行严格的安全管理和质量监督是设备可靠运行和人身健康安全的重要保证。为了监督SF6气体的质量,笔者提出检测运行中SF6气体的纯度、湿度以及分解物SO2、H2S、HF体积分数的设计方案。阐述了检测系统的功能、工作原理、测量原... 对SF6气体施行严格的安全管理和质量监督是设备可靠运行和人身健康安全的重要保证。为了监督SF6气体的质量,笔者提出检测运行中SF6气体的纯度、湿度以及分解物SO2、H2S、HF体积分数的设计方案。阐述了检测系统的功能、工作原理、测量原理以及以AVR高性能8位单片机ATmega128为主控制器的硬件电路设计。实践证明,该系统可实时检测分析SF6电气设备的气体品质,为其安全运行提供了科学的保障。 展开更多

关键词 SF6气体 纯度 湿度 分解物体积分数 文件系统

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基于红外吸收型智能CO_2浓度分析仪 被引量：8

5

作者 汪献忠 王晓东 赫树开 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第2期28-30,共3页

基于环境监测部门和工业现场对二氧化碳浓度精确测量的需要,文中根据红外吸收原理和Lamber-Beer定律,将调制光源和红外传感器应用于CO2浓度分析仪器中,设计了一种新型CO2气体浓度分析仪。文中简要说明了整个系统的架构,详细介绍了系统... 基于环境监测部门和工业现场对二氧化碳浓度精确测量的需要,文中根据红外吸收原理和Lamber-Beer定律,将调制光源和红外传感器应用于CO2浓度分析仪器中,设计了一种新型CO2气体浓度分析仪。文中简要说明了整个系统的架构,详细介绍了系统硬件和软件驱动程序设计以及调制光源、传感器信号与气体浓度的关系。该分析仪具有自动量程切换、声光报警、远程通信等功能,可以对检测现场进行实时、远程监控。设计的分析仪精度高、稳定性好、响应速度快、体积小。 展开更多

关键词 CO2浓度 红外吸收 Lamber-Beer定律

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基于LoRa无线通信技术的变电站环境感知节点设计 被引量：4

6

作者 盛亚杰 赫树开 +2 位作者 曾晓哲 王幸辉 侯新梅 《现代信息科技》 2023年第2期161-163,166,共4页

针对变电站感知终端碎片化严重,物联网技术应用不足的问题,基于LoRa低功耗无线通信技术,采用无线通信模块、微控制单元设计开发一种可扩展、低功耗、无线化的智能感知节点,该感知节点可对变电站环境状态传感参量进行数据采集及传输。测... 针对变电站感知终端碎片化严重,物联网技术应用不足的问题,基于LoRa低功耗无线通信技术,采用无线通信模块、微控制单元设计开发一种可扩展、低功耗、无线化的智能感知节点,该感知节点可对变电站环境状态传感参量进行数据采集及传输。测试结果表明:感知节点数据远传的稳定性好,在1500m范围内通信丢包率为0,感知节点消耗电能约为4.62mAh/D,有效工作时长可达5年。该节点的设计可为变电站环境状态的智能监测提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 LoRa 无线通信技术 感知节点 信息传输 变电站环境状态

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基于量子级联激光的大区域SF6泄露实时检测 被引量：7

7

作者 唐峰 刘顺桂 +5 位作者 吕启深 李新田 赫树开 曾晓哲 徐歌 岳运奇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期187-196,共10页

采用量子级联激光器的可调谐半导体激光吸收光谱技术及可移动开放式光路系统在线检测泄露区域的SF6气体.光路系统位于高压组合电器间隔周围,与传感系统通过非接触组合.中红外激光器的工作温度在10℃且注入电流为680 mA时发射频率范围可... 采用量子级联激光器的可调谐半导体激光吸收光谱技术及可移动开放式光路系统在线检测泄露区域的SF6气体.光路系统位于高压组合电器间隔周围,与传感系统通过非接触组合.中红外激光器的工作温度在10℃且注入电流为680 mA时发射频率范围可覆盖SF6气体的选择波长.通过对大区域实验舱的内环境进行多次抽取分离,得到二次谐波吸收的精确背景吸收,利用10.55μm的可调谐激光传感系统对泄露扩散平衡后的SF6气体进行测量,扣减背景吸收后得到泄露SF6气体的二次谐波吸收光谱.研究结果表明:14.3m的开放式光路下,气相色谱-热导率检测器溯源校准数据与可调谐半导体激光吸收光谱技术检测一致性良好,最大偏差为2.26%,二次谐波最大信号幅值与测量浓度具有较高拟合度,拟合系数为0.998,SF6体积浓度的检测下限为1.8×10^-6.该研究可为SF6气体泄露提供一种全新的检测方法,从而实现高压组合电器大区域环境下SF6气体实时在线监测. 展开更多

关键词 吸收光谱 SF6泄露检测 可调谐半导体激光吸收光谱 量子级联激光器 气体绝缘封闭开关设备 开放式光路

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高性能红外SF_6传感器 被引量：7

8

作者 王雷 赵红梅 +1 位作者 汪献忠 赫树开 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第1期7-9,共3页

基于电力行业对于SF6气体浓度精确测量的需要,根据红外光谱吸收原理,设计了一种新型高性能红外SF6传感器。简单介绍了传感器的工作机理,采用双光束结构和差分测量技术,提出了基于朗伯比尔定理的传感器数学模型。在软件程序中加入温度补... 基于电力行业对于SF6气体浓度精确测量的需要,根据红外光谱吸收原理,设计了一种新型高性能红外SF6传感器。简单介绍了传感器的工作机理,采用双光束结构和差分测量技术,提出了基于朗伯比尔定理的传感器数学模型。在软件程序中加入温度补偿算法,对传感器进行零点校正和标定点补偿,使之提高SF6检测精度。试验结果表明,上述设计有效提高传感器的各项性能指标。 展开更多

关键词 SF6气体 红外光谱吸收 传感器 差分测量

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智能在线pH分析仪的设计 被引量：5

9

作者 史慧 田增国 +1 位作者 汪献忠 赫树开 《微计算机信息》 北大核心 2007年第31期104-105,90,共3页

本文介绍了基于ATmega128微控制器的智能在线pH分析仪的设计。本设计综合应用了低功耗、高性能的微控制器和外围芯片,并采用了灵敏度高、稳定性强的电化学传感器。总体设计实现了系统的测量精度高、功耗低、稳定性好等特性,已广泛地应... 本文介绍了基于ATmega128微控制器的智能在线pH分析仪的设计。本设计综合应用了低功耗、高性能的微控制器和外围芯片,并采用了灵敏度高、稳定性强的电化学传感器。总体设计实现了系统的测量精度高、功耗低、稳定性好等特性,已广泛地应用于水质pH值的在线检测。 展开更多

关键词 pH分析仪 在线 电化学 ATMEGA128

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基于GSM的发电机氢气参数监测系统 被引量：4

10

作者 李自双 田增国 +1 位作者 吕运鹏 赫树开 《微计算机信息》 北大核心 2007年第23期4-5,8,共3页

论述基于GSM的发电机氢气参数现场实时监测系统的设计与实现,描述GSM终端与单片机之间的接口技术,以及短信息的格式与收发方式。自行定制了上、下位机间的通信协议。利用Delphi语言和数据库技术搭建良好的人机界面,实现对监测数据的存... 论述基于GSM的发电机氢气参数现场实时监测系统的设计与实现,描述GSM终端与单片机之间的接口技术,以及短信息的格式与收发方式。自行定制了上、下位机间的通信协议。利用Delphi语言和数据库技术搭建良好的人机界面,实现对监测数据的存储和管理。 展开更多

关键词 GSM终端 单片机 短信息 AT指令

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核电厂氢气浓度监测系统设计 被引量：1

11

作者 许雪锋 汪献忠 +4 位作者 赫树开 王三霞 曾晓哲 王幸辉 侯新梅 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2023年第2期348-354,共7页

针对核电厂安全壳内氢气浓度泄漏的监测需求,基于钯合金氢敏薄膜原理设计了核电厂氢气浓度监测系统。根据钯合金氢气传感器随环境温度、环境压力的变化特性,开发了氢气传感器温度、压力补偿算法;结合安全壳模拟容器内的应用场景,进行了... 针对核电厂安全壳内氢气浓度泄漏的监测需求,基于钯合金氢敏薄膜原理设计了核电厂氢气浓度监测系统。根据钯合金氢气传感器随环境温度、环境压力的变化特性,开发了氢气传感器温度、压力补偿算法;结合安全壳模拟容器内的应用场景,进行了测量系统的总体设计,并对设备性能进行了测试分析。研究结果表明,在0%~20%的浓度范围内,低温120℃及高温150℃条件下,氢气浓度监测系统的最大示值误差分别为0.5%FS及-0.78%FS,均低于±2.5%FS,响应时间均为17 s,小于40 s;高温150℃时测试结果显示,系统检测精度优于0.02%;标准浓度为3%及10%的稳定性测试中,最大示值误差为-1.3%FS,具有良好的长期稳定性。该氢气浓度监测系统性能技术指标满足设计要求,可为核电厂安全壳氢气泄漏监测提供有效的解决方案。 展开更多

关键词 钯合金薄膜 温压补偿算法 核电厂 安全壳 氢气浓度监测系统

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气相色谱技术在C_4F_7N/CO_2混气灌充设备中的应用 被引量：5

12

作者 赫树开 王国江 +2 位作者 樊靖 朱会 曾晓哲 《分析仪器》 CAS 2018年第6期37-40,共4页

建立了利用气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)对RF-40/C_4/PQ型混合灌充装置配制C_4F_7N/CO_2混合气中C_4F_7N定量定性分析的仪器方法。该方法根据已知浓度的C_4F_7N气体利用道尔顿分压定律配备梯度浓度的4个标样,建立外标法定量分... 建立了利用气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)对RF-40/C_4/PQ型混合灌充装置配制C_4F_7N/CO_2混合气中C_4F_7N定量定性分析的仪器方法。该方法根据已知浓度的C_4F_7N气体利用道尔顿分压定律配备梯度浓度的4个标样,建立外标法定量分析的校正曲线。结果表明,曲线线性关系良好,r^2>0.995。重复性实验稳定性高,峰面积及样品浓度均值的RSD均小于0.3%。辅助加热区温度120℃重复性测试时稳定性和准确性最佳,并将该方法对已知浓度的标准样品检测结果与标定浓度比较,数据吻合较好。本方法快速、准确,满足混气灌充设备对不同浓度C_4F_7N/CO_2气体的配气检测需求。 展开更多

关键词 GC-FID C4F7N/CO2混气灌充设备

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智能在线钠离子分析仪误差因素分析 被引量：2

13

作者 范辉 赫树开 田增国 《自动化与仪器仪表》 2008年第2期69-71,共3页

在线钠离子测量广泛应用于电厂中锅炉水的在线检测,对于减少设备的腐蚀有着重要的意义。钠离子在线测量时,H^+、K^+、温度、流速等对测量结果的影响很大,往往决定整体系统的性能。因此对于这些因素进行分析并提出解决的方法,可以大大提... 在线钠离子测量广泛应用于电厂中锅炉水的在线检测,对于减少设备的腐蚀有着重要的意义。钠离子在线测量时,H^+、K^+、温度、流速等对测量结果的影响很大,往往决定整体系统的性能。因此对于这些因素进行分析并提出解决的方法,可以大大提高测量的准确性。 展开更多

关键词 钠离子 误差分析 在线仪表

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TDLAS技术对SF6背景下痕量CO气体的测量 被引量：4

14

作者 唐峰 刘顺桂 +4 位作者 吕启深 李新田 赫树开 曾晓哲 岳运奇 《河南化工》 CAS 2019年第10期51-54,共4页

实施高压开关气室SF6气体的检测,对基于气体化学成分的分析,实现SF6电气设备缺陷诊断意义重大。通过对CO气体在近红外波段的红外吸收光谱进行Lorentz仿真拟合,4297.74cm^-1处吸收较强且无其它SF6气体分解产物的影响,因此选用中心波长为2... 实施高压开关气室SF6气体的检测,对基于气体化学成分的分析,实现SF6电气设备缺陷诊断意义重大。通过对CO气体在近红外波段的红外吸收光谱进行Lorentz仿真拟合,4297.74cm^-1处吸收较强且无其它SF6气体分解产物的影响,因此选用中心波长为2.326μm的NP-DFB激光器结合自制的10.5m多次反射Herriott光程池,利用可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)中的直接吸收技术,实现了对SF6背景下不同浓度的CO气体检测。结果显示系统的信噪比为174,最低检出限为8.58×10^-6,系统的线性度一致性良好,拟合系数为0.993,浓度反演测量最大绝对误差为10.4×10^-6,相对误差为2.6%。该系统可为实现气体绝缘封闭开关设备中CO气体无损检测提供一种新颖的方法及可靠的实验依据。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 CO检测 气体绝缘封闭开关设备 直接吸收

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新型环保绝缘气体C5-PFK的红外光谱特性及混合比检测方法研究

15

作者 黎晓淀 唐念 +6 位作者 张曼君 孙东伟 赫树开 汪献忠 曾晓哲 王幸辉 刘西亚 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3794-3801,共8页

1, 1, 1, 3, 4, 4, 4-7氟-3-(3氟甲基)-2-丁酮(C5-PFK)气体因其优良的电气绝缘性能和良好的环保特性受到国内外广泛关注。制备高精度的C5-PFK混气并实现对其混合比的精准检测,有利于对C5-PFK混气的科学论证,最大限度的减少电力隐患。采... 1, 1, 1, 3, 4, 4, 4-7氟-3-(3氟甲基)-2-丁酮(C5-PFK)气体因其优良的电气绝缘性能和良好的环保特性受到国内外广泛关注。制备高精度的C5-PFK混气并实现对其混合比的精准检测,有利于对C5-PFK混气的科学论证,最大限度的减少电力隐患。采用FTIR实验,结合B3LYP方法进行光谱理论计算,对C5-PFK气体的红外光谱吸收特性进行了研究;针对测试环境中可能存在的CO_(2)及微水气体,在相同的温压及光程条件下进行了谱线交叉干扰分析;基于非分散性红外线(NDIR)技术对C5-PFK混气混合比传感器进行了仿真测试,开展了传感器硬件系统的整体设计。根据传感器的输出特性,建立了BP神经网络温度补偿模型,并对传感器的重复性及示值误差进行了测试。结果表明:C5-PFK气体的强吸收峰位置分别为1 200、 1 262及1 796 cm^(-1),分子理论计算与气体实测的红外光谱吻合较好;合成空气背景下1 262 cm^(-1)位置CO_(2)气体的吸光度为6.04×10^(-7), 150 nm滤波带宽内微水峰面积影响因子约为3.15×10^(-3),谱线交叉干扰可忽略不计,采用NDIR技术选择1 262 cm^(-1)位置实现混合比检测切实可行;以量程追踪光程,传感器仿真测试结果显示6.5 mm光程可实现0~15%的C5-PFK混气混合比的检测。传感器输出特性显示:吸收变量SA/SB值随温度的升高而减小,呈现非线性关系;10%的C5-PFK/Air混气在BP神经网络算法温度补偿前后最大示值误差分别为29.23%及1.29%,补偿后输出吸收变量SA/SB值基本保持不变;传感器重复性测试显示RSD为0.27%,小于3%;不同浓度对应的传感器示值的线性拟合系数R^(2)为0.999,最大示值误差为2.47%。综上,验证了该检测方法及其传感器在C5-PFK气体混合比检测范围、抗干扰能力及可靠性等方面优势,为C5-PFK混气电气设备混合比检测提供一种可行的解决方案。 展开更多

关键词 1 1 1 3 4 4 4-7氟-3-(3氟甲基)-2-丁酮 红外光谱特性 非分散红外技术 双波长红外差分 仿真测试 传感器输出特性 温度补偿

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基于多功能气体检测仪的温度补偿及数据融合 被引量：4

16

作者 吕运朋 禹金标 +1 位作者 薛妤 赫树开 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第11期31-34,共4页

设计了基于超低功耗MSP430单片机的多功能手持式气体检测仪,该仪表可完成对O2、CO、CH4、H2S 4种气体浓度的检测.通过软件对气体传感器进行了温度补偿,实验测试了气体传感器之间的交叉感染情况,采用曲面拟合算法有效地减小了交叉灵敏度... 设计了基于超低功耗MSP430单片机的多功能手持式气体检测仪,该仪表可完成对O2、CO、CH4、H2S 4种气体浓度的检测.通过软件对气体传感器进行了温度补偿,实验测试了气体传感器之间的交叉感染情况,采用曲面拟合算法有效地减小了交叉灵敏度的影响,使测量精度提高了1～2个数量级.经实验验证,该仪表工作稳定,满足检测精度要求. 展开更多

关键词 气体传感器 温度补偿 交叉灵敏度 曲面拟合算法

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SF_6分解产物测试仪智能检定系统的设计 被引量：3

17

作者 胡子珩 胡红红 +2 位作者 师树恒 赫树开 廖永茂 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第7期85-87,共3页

设计一种SF6分解产物测试仪智能检定系统,其主要功能包括控制动态配气装置自动配制标准气体,实现对SF6分解产物测试仪的自动检定和自动校准,并控制打印机自动打印检定报告;控制空气质量监测系统对实验室环境进行实时监测,当有气体泄漏... 设计一种SF6分解产物测试仪智能检定系统,其主要功能包括控制动态配气装置自动配制标准气体,实现对SF6分解产物测试仪的自动检定和自动校准,并控制打印机自动打印检定报告;控制空气质量监测系统对实验室环境进行实时监测,当有气体泄漏且存在危险时进行声光报警。实验结果表明,该系统可同时自动检定和校准4台SF6分解产物测试仪,检定效率比人工方式提高80%。 展开更多

关键词 SF6分解产物 动态配气 自动检定 自动校准

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组合称重法与分压法的C_(5)F_(10)O-PFK/Air混气制备技术研究 被引量：3

18

作者 朱会 齐汝宾 +3 位作者 曾晓哲 赫树开 吴倩倩 侯新梅 《化学试剂》 CAS 北大核心 2021年第1期89-93,共5页

制备高精度的C5-PFK/Air混合气体有利于实现对C5-PFK气体-电气性能的科学论证。采用称重法与分压法实现了对不同混合比的C5-PFK/Air混合气体的制备,搭建C5-PFK/Air混气制备实验系统,建立了气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)对制备的C... 制备高精度的C5-PFK/Air混合气体有利于实现对C5-PFK气体-电气性能的科学论证。采用称重法与分压法实现了对不同混合比的C5-PFK/Air混合气体的制备,搭建C5-PFK/Air混气制备实验系统,建立了气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)对制备的C5-PFK/Air混气中C5-PFK定性定量分析的仪器方法,可对实验结果进行溯源校准。研究结果表明,制备13%C5-PFK/Air混合气体的RSD为0.89%,最大示值误差为0.77%;压力为0.5 MPa时,12%~15%浓度范围内C5-PFK/Air混气中C5-PFK峰面积线性拟合系数R^(2)为0.995,一致性良好,可完全汽化;6个月的稳定性考察,气体特性值保持不变,稳定性良好。 展开更多

关键词 称重法 分压法 气相色谱-氢火焰离子化检测器 重复性 均匀性 稳定性 C5-PFK/Air

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GIS中HF气体检测用TDLAS传感器的设计及吸附实验 被引量：3

19

作者 唐峰 刘顺桂 +4 位作者 吕启深 李新田 赫树开 曾晓哲 岳运奇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期543-550,共8页

HF气体是气体绝缘封闭开关设备(GIS)中SF6气体的重要分解产物,是评价高压组合电器微水环境及故障隐患的重要指标,因此对HF气体的检测意义重大。采用分布式反馈激光器(DFB)的可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的传感器来实现对GIS气室... HF气体是气体绝缘封闭开关设备(GIS)中SF6气体的重要分解产物,是评价高压组合电器微水环境及故障隐患的重要指标,因此对HF气体的检测意义重大。采用分布式反馈激光器(DFB)的可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的传感器来实现对GIS气室中HF气体的检测。设计了激光信号发射及接收电路,实现对发射激光信号的调制及对激光器温度的控制,并对探测输出信号进行动态放大及电压跟随,进一步提升系统的稳定性及灵敏度。搭建实验系统,对304不锈钢(SUS304)、聚四氟乙烯(PTFE)及偏聚二氟乙烯(PVDF)等3种材质光程池进行气体吸附实验,不同进样次数对应的谐波幅值指数拟合结果显示吸附饱和后二次谐波幅值基本保持不变,趋近恒定极值,一阶指数拟合相关系数R^2分别为0.995、0.996、0.997,PVDF进样3次后达到吸附饱和,气体测试的响应时间为3 min,性能最优。吸附机理分析SUS304吸附过程中静电引力起到关键作用,而PVDF及PTFE材料微孔结构发达,Vander Waals force起主要作用。HF气体校准实验显示气体浓度与二次谐波幅值的线性关系良好,拟合系数R^2为0.9985,浓度反演的最大绝对误差为-0.83,最大相对误差为-2%,检测下限为0.85 ppm。综上,设计了用于GIS气室中HF气体检测的TDLAS传感器,实验验证了PVDF材质光程池在吸附时间及检测精度等方面的优势,并从物质结构角度对吸附机理进行了分析。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 HF检测 吸附实验 吸附机理 气体绝缘封闭开关设备 探测限

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基于电化学传感器的SF_(6)/N_(2)混气中分解产物动态修正检测方法 被引量：2

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作者 楚东月 齐汝宾 +4 位作者 李新田 赫树开 曾晓哲 王幸辉 侯新梅 《电工技术》 2022年第5期175-177,共3页

SF_(6)/N_(2)混气能有效克服SF_(6)气体低温液化及环保问题而在电力工业领域广泛应用,基于SF_(6)/N_(2)混气分解产物的化学检测对高压电气设备潜伏性故障诊断意义重大。针对不同比例的SF_(6)/N_(2)混气背景对分解产物检测带来偏差问题,... SF_(6)/N_(2)混气能有效克服SF_(6)气体低温液化及环保问题而在电力工业领域广泛应用,基于SF_(6)/N_(2)混气分解产物的化学检测对高压电气设备潜伏性故障诊断意义重大。针对不同比例的SF_(6)/N_(2)混气背景对分解产物检测带来偏差问题,在高斯矩阵去交叉算法基础上,采用动态修正算法,实现一台SF_(6)分解产物分析仪动态检测不同比例SF_(6)/N_(2)混气背景中分解产物含量。实验结果显示动态修正算法植入电化学传感器前后的气体最大示值误差由原来的50%降低至10%以下,可满足对高压电器设备SF_(6)/N_(2)绝缘介质中分解产物的准确检测,实现高压电器设备健康状态监测和故障预判。 展开更多

关键词 高斯矩阵去交叉干扰算法 动态修正算法 电化学传感器 SF_(6)/N_(2)混合气体 分解产物

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