[发明专利]一种六氟化硫浓度检测电路及六氟化硫氧气浓度变送器

说明书

本发明涉及气体浓度检测领域，解决了现有技术中六氟化硫气体泄露危害人员安全和设备运行的问题。一种六氟化硫浓度检测电路，包括六氟化硫传感器、测试光采集电路和单片机U14，测试光采集电路包括依次连接的第一同相放大电路、第一带通滤波电路、第二同相放大电路，第二同相放大电路与单片机U14连接，第一同相放大电路与六氟化硫传感器连接。本发明能够可靠地测量环境中六氟化硫气体的浓度，预防并及时处理六氟化硫气体泄露，提高了使用环境中人员和设备的安全性。六氟化硫氧气浓度变送器，包括壳体，壳体内设有六氟化硫浓度检测电路以及氧气浓度测量电路。

技术领域

本发明涉及气体浓度检测领域，尤其涉及一种六氟化硫浓度检测电路及六氟化硫氧气浓度变送器。

背景技术

纯净的六氟化硫气体无色无味无毒，且不燃，比重是空气的5倍。由于其特有的物理化学性质，在各领域有一定的应用。尤其是随着电路系统的不断发展，六氟化硫电气设备应用越来越广泛，特别是GIS组合电器，由于其大大缩小了电气设备的占地面积与空间体积，安装方便、运行安全可靠、维修方便灯优点而得到广泛应用。

六氟化硫气体的应用日益广泛，其泄露风险也随之增加。当装有六氟化硫气体的设备发生泄露后，六氟化硫气体在低层空间积聚到一定浓度后，空间内的含氧量下降，如果有人员进入或造成缺氧，甚至快速窒息灯严重人身安全事故。另外，在电弧以及局部放电、高温等因素影响下，六氟化硫气体会产生SF₄、S₂F₂、SOF₂等高度分解物，某些分解物遇水产生腐蚀性电解质，不仅对人身安全构成严重威胁，而且危害电气设备的正常运行。

发明内容

本发明提供一种六氟化硫浓度检测电路及六氟化硫氧气浓度变送器，解决了现有技术中六氟化硫气体泄露危害人员安全和设备运行的问题。

一种六氟化硫浓度检测电路，包括六氟化硫传感器、测试光采集电路和单片机U14，测试光采集电路包括依次连接的第一同相放大电路、第一带通滤波电路、第二同相放大电路，第二同相放大电路与单片机U14连接，第一同相放大电路与六氟化硫传感器连接。本发明使用时，六氟化硫传感器采集的测试光电信号经第一同相放大电路、第一带通滤波电路、第二同相放大电路处理后，输入单片机U14，单片机U14通过计算得到六氟化硫传感器所处环境中六氟化硫的浓度。本发明能够可靠地测量环境中六氟化硫气体的浓度，预防并及时处理六氟化硫气体泄露，提高了使用环境中人员和设备的安全性。

进一步，还包括参比光采集电路，参比光采集电路包括依次连接的第三同相放大电路、第二带通滤波电路、第四同相放大电路，第四同相放大电路与所述单片机U14连接，第三同相放大电路与所述六氟化硫传感器连接。参比光电信号经第三同相放大电路、第二带通滤波电路、第四同相放大电路处理后，输入单片机U14，单片机U14通过测试光和参比光的强度计算六氟化硫气体的浓度。

进一步，还包括温度采集电路，温度采集电路分别与所述六氟化硫传感器和所述单片机U14连接。六氟化硫传感器为NDIR（非分散性红外线）传感器，其腔体内通过一个热电堆检测接收到的红外线强度，因此检测结果易受环境温度影响，热电堆采集一个温度量作为修正量。

进一步，所述第一同相放大电路包括运放器U4.1、电容器C25、电阻R32、电阻R35、电阻R36、电容器C13、电阻R29，运放器U4.1的同相输入端与电阻R32的第一端连接，电阻R32的第二端与所述六氟化硫传感器连接，运放器U4.1的反相输入端分别与电阻R35的第一端、电阻R36的第一端和电容器C13的第一端连接，电阻R36的第二端和电容器C13的第二端均与运放器U4.1的输出端连接，运放器U4.1的输出端与电阻R29的第一端连接，运放器U4.1的电源正极与电源连接，运放器U4.1的电源正极与电容器C25的第一端连接，电容器C25的第二端接地，运放器U4.1的电源负极接地；