I. Tổng quan sản phẩm và nền tảng kỹ thuật
1.1 Giá trị của các ứng dụng khí SF6 và các yêu cầu tiêu chuẩn quốc gia
Khí hexafluoride lưu huỳnh (SF6) được sử dụng rộng rãi trong thiết bị điện như thiết bị chuyển mạch cao áp, thiết bị điện kết hợp GIS,và bộ biến áp do tính cách biệt cách nhiệt và tắt cung đặc biệt. Theo GB/T 12022-2020,Sulfur Hexafluoride công nghiệp, độ tinh khiết của khí SF6 phải là ≥ 99,9%; chất lượng của nó là rất quan trọng đối với hoạt động an toàn và ổn định của lưới điện.
1.2 Chức năng cốt lõi của máy phân tích toàn diện
Thiết bị này là một máy phân tích khí SF6 toàn diện được thiết kế để thực hiện phát hiện tích hợp năm thông số chính: độ ẩm, độ tinh khiết, SO2, H2S và CO.Nó được thiết kế đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu cho thử nghiệm thực địa nhanh:
- Đo độ ẩm:Hiển thị đơn vị kép cho Điểm sương / Dấu vết ẩm, với chuyển đổi tự động sang giá trị tiêu chuẩn ở 20 °C.
- Phân tích độ tinh khiết:Đo phạm vi rộng của phần khối lượng SF6, trải dài từ 60% đến 99,99%.
- Các sản phẩm phân hủy:Khám phá các thành phần độc hại, đặc biệt là SO2, H2S và CO.
- Chức năng phụ trợ:Giám sát luồng thời gian thực, lưu trữ dữ liệu, khả năng in và xuất dữ liệu thông qua ổ đĩa flash USB.
II. Giải thích chi tiết về quy trình sản xuất cốt lõi
2.1 Sản xuất module cảm biến
2.1.1 Cảm biến độ ẩm vi mô
- Bộ cảm biến độ ẩm chính xác cao Vaisala
- Các điểm nổi bật của quy trình: Phạm vi đo điểm sương-80°C đến +20°C; độ phân giải 0,1 °C / 0,1 ppm.
- Quá trình hiệu chuẩn: hiệu chuẩn điểm sương ba điểm được thực hiện tại nhà máy; độ chính xác ± 2 °C; khả năng lặp lại ± 0,2 °C.
- Thiết kế bảo vệ: Chăm sóc bằng bộ lọc thép không gỉ; có khả năng chống ô nhiễm và nhiễu điện từ.
2.1.2 Máy cảm biến sản phẩm tinh khiết / phân hủy
- Chống nhiệt + cảm biến điện hóa
- Cấu hình thành phần: Mô-đun cảm biến 4-in-1 đo độ tinh khiết SF6, SO2, H2S và CO.
- Quá trình sản xuất:
- Thành phần kim loại quý tối ưu cho các điện cực cảm biến, đảm bảo tốc độ phản hồi nhanh.
- Lắp ráp được thực hiện trong phòng sạch lớp 100; lấp đầy chất điện giải chính xác ở mức microliter.
- Bạch cầu thấm khí có kích thước lỗ chân lông đồng đều và có thể kiểm soát, giảm thiểu sự can thiệp chéo.
- Các thông số chính:
- SO2: 0?? 100 μL/L; độ nhạy: ±0,5 μL/L.
- H2S: 0-100 μL/L; độ nhạy: ±0,5 μL/L.
- CO: 0 500 μL/L; độ nhạy: ± 1 μL/L.
- SF6 Độ tinh khiết: 60~99,99%; sai số ≤ ± 1% đối với mức độ tinh khiết trên 90%.
2.2 Máy chế chính xác các hệ thống đường dẫn khí (Yêu cầu kiểm soát dòng chảy)
2.2.1 Các thành phần chính và độ chính xác
| Tên thành phần |
Nhu cầu vật chất |
Độ chính xác gia công |
Điều trị bề mặt |
Khả năng tương thích thiết bị |
| Bơm lấy mẫu |
PTFE/PEEK |
Ra ≤ 0,4 μm |
Sự thụ động |
Máy đo lưu lượng khối lượng điện tử tích hợp |
| Van điện tử |
Thép không gỉ 316L |
IT6 |
Điện đánh bóng |
Kiểm soát hai kênh cho micro-humidity / van tích hợp |
| Máy đo lưu lượng |
Kính Borosilicate |
± 1% FS |
Laser khắc |
Tốc độ dòng chảy có thể điều chỉnh: 0,3 ≈ 0,6 L/min |
| Thùng làm khô |
Đồng hợp kim nhôm |
H7/g6 |
Anodizing cứng |
Mở rộng tuổi thọ cảm biến |
2.2.2 Các quy trình niêm phong và phát hiện rò rỉ
- Mật kim loại: Vòng trượt phẳng + vỏ đồng không oxy; tỷ lệ rò rỉ < 1 × 10−9 Pa·m3/s
- Các con dấu polymer: FFKM O-ring; tỷ lệ nén 15~25%
- Kiểm soát lưu lượng khí: đo độ ẩm 0,5−0,6 L/min; đo sản phẩm phân hủy 0,3−0,4 L/min
2.3 Thiết kế mạch và hệ thống
- Đơn vị điều khiển chính: Bộ xử lý kiến trúc ARM; có tốc độ xử lý cao và ổn định dữ liệu.
- Hiển thị & Hoạt động: Màn hình cảm ứng LCD màu; hỗ trợ hoạt động dựa trên cảm ứng và hiển thị hình sóng thời gian thực.
- Hệ thống cung cấp điện: 220 VAC ± 10% + pin lithium-ion 24 V; hỗ trợ hoạt động thực địa di động.
- Analog Front-end: ADC 24 bit độ chính xác cao; độ phân giải 0,1 μV; có tính năng thu thập dữ liệu có tiếng ồn thấp.
- Khả năng thích nghi với môi trường: Nhiệt độ hoạt động: -35 °C đến +60 °C; Nhiệt độ lưu trữ: -40 °C đến +70 °C; Kháng áp suất: 0 đến 20 bar.
III. Hệ thống kiểm soát chất lượng (được thực hiện theo tiêu chuẩn nhà máy)
3.1 Kiểm soát chất lượng đến (IQC)
- Các cảm biến: Chứng chỉ hiệu chuẩn gốc của nhà sản xuất (VAISALA/ALPHA) + Báo cáo về khả năng truy xuất.
- Drift điểm không: ≤ ± 1% FS trong 24 giờ; Thời gian phản ứng (T90): ≤ 30 giây; Tính tuyến tính: ≤ ± 2%.
- Các thành phần đường khí: kiểm tra rò rỉ bằng quang phổ khối heli 100%; các thành phần chỉ được chấp nhận vào hàng tồn kho khi đáp ứng các tiêu chuẩn chính xác.
3.2 Kiểm soát chất lượng trong quá trình (IPQC)
| Các bước quy trình |
Các thông số điều khiển |
Testing Methods |
Tần số |
| Đặt SMT |
Hồ sơ nhiệt độ |
Máy kiểm tra nhiệt độ |
Mỗi lô |
| Phối cảm biến |
350 ± 10°C |
Danh sách kiểm tra |
Hàng ngày |
| Bộ máy khí nén |
Mô-men xoắn: 2,5 ± 0,2 N·m |
Chìa khóa xoắn |
100% |
| Định chuẩn hệ thống |
Định chuẩn khí + điểm sương |
Kiểm tra so sánh |
100% |
3.3 Kiểm tra sản phẩm hoàn thành (FQC/OQC)
Kiểm tra độ chính xác
- Độ ẩm: Độ chính xác điểm sương ±2°C; khả năng lặp lại ±0,2°C
- Độ tinh khiết: 90%~99,99%; sai số ≤ ± 1%
- Các sản phẩm phân hủy: SO2/H2S ± 0,5 μL/L; CO ± 1 μL/L
- Tỷ lệ dòng chảy: Lỗi của máy đo dòng chảy điện tử ≤ ± 1% FS
Kiểm tra môi trường và độ tin cậy
- Lưu trữ ở nhiệt độ cao: 70°C / 48h
- Hoạt động ở nhiệt độ thấp: -20°C / 2h
- Nhiệt độ ẩm: 40 ° C / 93% RH / 96 h
- Rung động: 5500 Hz / 5g (Tri-axial)
- Lưu trữ dữ liệu: Có khả năng lưu trữ 1.000 bản ghi; hỗ trợ xuất thông qua ổ USB và in
IV. Những thách thức và giải pháp kỹ thuật
4.1 ức chế nhiễu chéo
- Vấn đề: Các cảm biến SO2 và H2S có độ nhạy chéo
- Giải pháp: màng lọc chọn lọc dựa trên phần cứng + bù ma trận nhiễu dựa trên phần mềm để đảm bảo đo chính xác các thành phần riêng lẻ
4.2 Tính ổn định lâu dài và bảo vệ cảm biến
- Kiểm soát nhiệt độ liên tục: Đảm bảo nhiệt độ cảm biến ổn định và trượt tối thiểu
- Các chức năng tự động: Theo dõi điểm không tự động (AZC) và hồi quy lợi nhuận
- Các biện pháp bảo vệ:
- Bảo vệ đầu dò thông qua lưới lọc thép không gỉ ngâm
- Chức năng thanh lọc sau khi đo để xả khí dư thừa
- Thủ tục được khuyến cáo: Xóa bằng khí tinh khiết cho đến khi hàm lượng SO2/H2S/CO giảm xuống dưới 10 ppm
- Chu kỳ hiệu chuẩn: Thông thường mỗi 2 năm một lần; mỗi 6 tháng một lần trong môi trường bị ô nhiễm nặng
V. Tiêu chuẩn và chứng nhận ngành (Hỗ trợ tuân thủ quy định)
| Số tiêu chuẩn |
Tiêu đề tiêu chuẩn |
Hiệp hội công cụ |
| GB/T 12022 2020 |
Sulfur Hexafluoride công nghiệp |
Cơ sở cho các thông số kỹ thuật độ tinh khiết |
| DL/T 916 2019 |
Xác định hàm lượng ẩm trong khí SF6 |
Phương pháp đo độ ẩm vi mô |
| JJG 1083 2021 |
Máy phát hiện sản phẩm phân hủy khí SF6 |
Cơ sở xác minh đo lường |
| DL/T 596 |
Các thủ tục thử nghiệm phòng ngừa cho thiết bị điện |
Giới hạn sử dụng trường |
Chứng chỉ và trình độ
- Việc phê duyệt loại thiết bị đo (CPA)
- Chứng chỉ chống nổ (Ex ib IIC T4 Gb)
- Báo cáo thử nghiệm truy cập lưới (CEPRI)
- Chứng nhận hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001
VI. Các thông số vật lý và hoạt động
- Kích thước: 340 × 200 × 120 (mm)
- Trọng lượng: 6,5 kg; nhỏ gọn và di động
- Tỷ lệ lưu lượng khí mẫu: Không ảnh hưởng đến phép đo; hỗ trợ phạm vi lưu lượng lớn
- Pin: Chỉ số mức sạc tích hợp; thời gian sạc ≤ 12 giờ; tính năng bảo vệ sạc quá mức
- Chức năng dữ liệu: Lưu trữ 1.000 bản ghi; hiển thị đồ họa; xuất ổ USB; in ngay lập tức
