油中氣體檢測(cè)的四種方法

　　從檢測(cè)機(jī)理上講，現(xiàn)有油中氣體檢測(cè)產(chǎn)品大都采用以下四種方法：
 

　　一、氣相色譜法
 

　　色譜氣體檢測(cè)原理是通過色譜柱中的固定相對(duì)不同氣體組分的親和力不同，在載氣推動(dòng)下，經(jīng)過充分的交換，不同組分得到了分離，經(jīng)分離后的氣體通過檢測(cè)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)ⅣD采集后獲得氣體組分的色譜出峰圖。根據(jù)組分峰高或面積進(jìn)行濃度定量分析。大部分變壓器產(chǎn)品的在線監(jiān)測(cè)都利用變壓器油色譜分析儀采用氣相色譜法，但這種方法具有需要消耗載氣、對(duì)環(huán)境溫度很敏感以及色譜柱進(jìn)樣周期較長(zhǎng)的缺點(diǎn)。
 

　　二、陣列式氣敏傳感器法
 

　　采用由多個(gè)氣敏傳感器組成的陣列，由于不同傳感器對(duì)不同氣體的敏感度不同，而氣體傳感器的交叉敏感是極其復(fù)雜的非線性關(guān)系，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行反復(fù)的離線訓(xùn)練可以建立各氣體組分濃度與傳感器陣列響應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，消除交叉敏感的影響，從而不需要對(duì)混合氣體進(jìn)行分離，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)各種氣體濃度的在線監(jiān)測(cè)。其主要缺點(diǎn)是傳感器漂移的累積誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大的影響；訓(xùn)練過程(即標(biāo)定過程)復(fù)雜，一般需要幾十到一百多個(gè)樣本。
 

　　三、紅外光譜法
 

　　紅外光譜氣體檢測(cè)原理是基于氣體分子吸收紅外光的吸光度定律(比耳定律，Beer’s Law)，吸光度與氣體濃度以及光程具有線性關(guān)系。由光譜掃描獲得吸光度并通過吸光度定律計(jì)算可得到氣體的濃度。這種方法具有掃描速度快、測(cè)量精度高的特點(diǎn)，但其有價(jià)格昂貴。精密光學(xué)器件維護(hù)量大、檢測(cè)所需氣樣較多(至少要lOOmL)以及對(duì)油蒸汽和濕度敏感等缺點(diǎn)。
 

　　四、光聲光譜法
 

　　光聲光譜檢測(cè)技術(shù)是基于光聲效應(yīng)，光聲效應(yīng)是由于氣體分子吸收電磁輻射(如紅外線)而造成。氣體吸收特定波長(zhǎng)的紅外線后溫度升高，但隨即以釋放熱能的方式退激，釋放出的熱能使氣體產(chǎn)生成比例的壓力波。壓力波的頻率與光源的截波頻率一致，并可通過高靈敏微音器檢測(cè)其強(qiáng)度，壓力波的強(qiáng)度與氣體的濃度成比例關(guān)系。由敏感元件(微音器或壓電元件)檢測(cè)，配合鎖相放大等技術(shù)，就得到反映物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及成分含量的光聲光譜。光聲光譜方法的檢測(cè)精度主要取決于氣體分子特征吸收光譜的選擇、窄帶濾光片的性能和電容型駐極微音器的靈敏度；分析所需樣品量小(僅需2mL一3mL)，不需載氣。其主要缺點(diǎn)是檢測(cè)精度不夠高、高透過率的濾光片難以制造以及對(duì)油蒸汽污染敏感，環(huán)境適應(yīng)能力較差。
 

　　不同原理的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各有特色，有的系統(tǒng)僅僅處在試用階段，難以大面積推廣。近年來，應(yīng)用較成熟的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)仍足基于氣相色譜原理的系統(tǒng)。