基于紫外光谱的C_4F_7N/CO_2混合气体混合比检测

C_4F_7N/CO_2混合气体是一种新型环保绝缘介质,具有替代SF_6的潜力,得到了研究人员的广泛关注。C_4F_7N/CO_2混合气体的绝缘性能与其中C_4F_7N占比有着密切关系,因此快速准确地进行混合气体混合比检测具有重要的工程意义。目前尚未有关于混合气体混合比快速检测方法的相关报道。基于紫外光谱技术搭建了C_4F_7N气体分析平台,对C_4F_7N的紫外吸收光谱特性进行了实验分析,获取了C_4F_7N气体在185～210 nm的紫外光谱信息,利用此波段的紫外光谱信息确定了未知混合比气体的反演算法,最终实现了C_4F_7N/CO_2混合气体混合比的快速检测。研究发现C_4F_7N在185～210 nm存在明显的吸收峰;在C_4F_7N/CO_2混合气体常规应用混合比范围内(4%～10%),混合比反演曲线的拟合优度R^2高达0.999 9,混合比反演误差不超过0.88%。相关研究成果为C_4F_7N/CO_2混合气体绝缘设备混合比在线监测提供了优良的解决方案。

环保绝缘介质C_(6)F_(12)O混合气体FTIR检测技术研究

环保绝缘介质C_(6)F_(12)O混合气体具有应用于中低压设备的潜力,因此C_(6)F_(12)O混合气体检测技术的研究具有非常重要的现实意义。文中基于红外吸收光谱提出了C_(6)F_(12)O混合气体定性定量检测技术。基于密度泛函理论,对C_(6)F_(12)O分子进行结构优化,仿真计算其振动频谱,与实验检测红外光谱进行对比。对体积分数标定模型的波段和特征量的选取进行了详细的研究,提出C_(6)F_(12)O混合气体相关绝缘设备的混合比和微量体积分数检测方案。结果表明,红外光谱的仿真结果与实验结果具有较好的一致性;不同体积分数的吸收峰有很好的线性关系,利用峰值作为特征值比峰面积建立的体积分数标定模型准确性和稳定性强。混合比检测时,以3 500~3 567 cm^(-1)波段的峰值作特征量建立模型的拟合度为0.999 57,检测误差在2%以内;微量检测时,以1 750~1 820 cm^(-1)波段的峰值作特征量建立模型的拟合度高达0.999 97,检测误差小于3.8%,建立的体积分数标定模型的稳定性、准确性较好。文中研究结果提供实验和仿真的C_(6)F_(12)O红外光谱信息,为C_(6)F_(12)O型气体绝缘设备提供FTIR检测技术,为C_(6)F_(12)O混合气体绝缘设备的混合比和微量体积分数检测提供了重要的理论支撑。