油中氣體檢測的四種方法

　　從檢測機理上講，現(xiàn)有油中氣體檢測產品大都采用以下四種方法：
 

　　一、氣相色譜法
 

　　色譜氣體檢測原理是通過色譜柱中的固定相對不同氣體組分的親和力不同，在載氣推動下，經過充分的交換，不同組分得到了分離，經分離后的氣體通過檢測轉換成電信號，經ⅣD采集后獲得氣體組分的色譜出峰圖。根據組分峰高或面積進行濃度定量分析。大部分變壓器產品的在線監(jiān)測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、對環(huán)境溫度很敏感以及色譜柱進樣周期較長的缺點。
 

　　二、陣列式氣敏傳感器法
 

　　采用由多個氣敏傳感器組成的陣列，由于不同傳感器對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雜的非線性關系，采用神經網絡結構進行反復的離線訓練可以建立各氣體組分濃度與傳感器陣列響應的對應關系，消除交叉敏感的影響，從而不需要對混合氣體進行分離，就能實現(xiàn)對各種氣體濃度的在線監(jiān)測。其主要缺點是傳感器漂移的累積誤差對測量結果有很大的影響；訓練過程(即標定過程)復雜，一般需要幾十到一百多個樣本。
 

　　三、紅外光譜法
 

　　紅外光譜氣體檢測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系。由光譜掃描獲得吸光度并通過吸光度定律計算可得到氣體的濃度。這種方法具有掃描速度快、測量精度高的特點，但其有價格昂貴。精密光學器件維護量大、檢測所需氣樣較多(至少要lOOmL)以及對油蒸汽和濕度敏感等缺點。
 

　　四、光聲光譜法
 

　　光聲光譜檢測技術是基于光聲效應，光聲效應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其強度，壓力波的強度與氣體的濃度成比例關系。由敏感元件(微音器或壓電元件)檢測，配合鎖相放大等技術，就得到反映物質內部結構及成分含量的光聲光譜。光聲光譜方法的檢測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。其主要缺點是檢測精度不夠高、高透過率的濾光片難以制造以及對油蒸汽污染敏感，環(huán)境適應能力較差。
 

　　不同原理的在線監(jiān)測系統(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，應用較成熟的在線監(jiān)測系統(tǒng)仍足基于氣相色譜原理的系統(tǒng)。