检测SF6电气设备发生故障时SF6的分解产物是一种有效诊断设备内部故障的手段。目前离子迁移色谱(IMS)已在SF6气体质量检测中得到应用,但暂无法有效分离SF6及其分解产物。为解决该问题并提高检测效果,分别设计了针-网放电源及针-环放电源。通过优化放电电子源结构、削减感应干扰信号、优化迁移区设计、设计滤波回路,并对放电电压、迁移电场强度、迁移环内径等参数进行了优化,设计并制作了一种高电子产量、高信噪比的IMS装置,并测量了有效电子信号。研究结果表明,自制针-环脉冲电晕放电电子源可提供μA级的有效电子信号,单次脉冲有效电子量可达109~1010个,并可得到高信噪比的检测波形。设计的高电子产量、高信噪比的离子迁移色谱,为进一步有效检测SF6及其分解产物提供了技术基础,具有较强的实用性。 装置主要由顶板、针极、套筒、底板、Faraday板及极板构成。其中，顶板和针极采用不锈钢材料制作迁移色谱仪的设计-电动折弯机数控滚圆机滚弧机弯管机张家港数控弯管机，底板和Faraday板采用黄铜材料制作(其间以3mm厚度聚四氟乙烯套筒进行绝缘)，连接顶板与底板的套筒采用聚四氟乙烯材料。套筒中设置3个相同尺寸的不锈钢极板。其中，本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com 极板1中央设置40目的不锈钢网与针极构成针网放电源，Faraday板的中央设置40目的不锈钢网。脉冲高压源、针极和极板1组成脉冲电晕放电电子源，针网距为7mm。极板1、2、3和底板两两相隔1cm，并分别用一个1M的电阻相连，形成分压电路，并通过直流电源提供电图1IMS结构示意图压产生迁移电场，以构成迁移区。离子化样品经Faraday板产生的信号，由10k测量电阻转化为电信号。本装置在常压下采用高纯氮气作为载气，氮气体积流量设置为100mL/min，载气由顶板附近的进气口流入，并于底板附近的出气口排出。本文所指的脉冲放电电压为极板1电压与针极间的电压差。如脉冲放电电压7000V是指，当极板1电压为300V时，针极电压为7300V，以方便说明在一定放电电压下形成不同迁移电压的情况。施以脉冲负高压后，针极会对网极负电晕放电，产生的电子大部分会被网极吸收。由于网极也被加上了负直流电压(与极板1相同)，所以会有小部分电子穿过网极进入迁移区，并在迁移电场的作用下向Faraday板迁移，最终被Faraday板捕获并产生电子信号。装置连接脉冲高压电源以尝试寻找电子信号，施加7kV(峰值)的脉冲放电电压，脉宽为50μs，频率为20Hz，外施脉冲电压波形见图2，Faraday板上出现波形如图3。其后，分别测量了在5kV、6kV、7kV放电电压下和4kV未放电情况下的Faraday板波形，发现除峰值有所差别外，其形状基本一致，且波形起始点和脉宽都与脉冲迁移色谱仪的设计-电动折弯机数控滚圆机滚弧机弯管机张家港数控弯管机本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com