基于傅里叶红外光谱技术的C4F7N/CO2检测

• 作者: 马勇 刘咏飞 高山 杨景刚 贾勇勇 张晓星 刘畅
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: 替代气体 C4F7N/CO2 密度泛函理论 FTIR技术 定量检测
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: SF6降解研究
• 页码范围: 198-204
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001⁃1609.hva.2021.03.030

摘要

目前广泛使用的绝缘介质SF6产生的温室效应与电力系统对环境友好的要求相矛盾。近期，环保型绝缘介质C4F7N-CO2混合气体被认为具有良好的工程应用前景。由于混合气体的绝缘性能与C4F7N的含量及气体压力密切相关，未来工程应用中的充换气及运维等均需要对混合气体中C4F7N的含量进行检测，以确定混合气体的实际体积分数，目前鲜有针对混合气体中C4F7N体积分数的定量检测技术的相关报道。文中基于密度泛函理论对C4F7N进行了分子构型与频谱优化，得到其红外仿真图；基于傅里叶红外光谱技术（FITR），搭建了C4F7N/CO2混合气体红外检测平台，结合实验与仿真分析了C4F7N的红外光谱吸收特性，根据现场检测要求确定了可用于体积分数检测的C4F7N特征红外吸收波段，实现了对C4F7N在2%~10%体积分数范围的定量检测，且体积分数检测相对误差不超过5%。采用高斯算法对该波段进行分峰处理，将体积分数检测相对误差降至不超过3%。相关研究成果为C4F7N/CO2混合气体中C4F7N的快速检测提供了重要技术参考与理论参考。