GIS气室SF6气体微水激光检测系统的设计及溯源实验研究

气体绝缘金属封闭式组合电器(GIS)气室中SF6气体微水测量对电气设备的安全可靠运行意义重大。采用1392 nm分布式反馈激光器(DFB),基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术及赫里奥特(Herriott)长程池的光学系统设计了微水检测系统。气体Lorentz线型仿真光谱分析显示,在7200 cm^-1附近无交叉干扰,其中7181.14 cm^-1(1.392μm)处H2O分子吸光强度最强。对系统的可靠性进行实验室溯源标定,二次谐波信号幅值与微水浓度成正比关系,拟合线性系数R^2为0.9996。露点及微水浓度实验室标定最大误差分别为1.98%和2.25%。GIS模拟气室实验结果表明:全封闭的光路气室结构设计达到理想的测试效果,5组100次实验数据分析最大测量误差1.89%,绝对误差小于5×10^-6。该系统稳定可靠,具有较好的可行性及实用性。