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六氟化硫傳感器的檢測(cè)原理有哪些

2022-04-22 11:55:31 精訊暢通

背景:

六氟化硫氣體本身其實(shí)是無(wú)毒的,但因?yàn)槠涮厥獾膬?chǔ)存方式,如果發(fā)生泄露,會(huì)與其他物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),從而變成有害氣體。因此,在使用六氟化硫氣體的場(chǎng)合工作時(shí),應(yīng)特別注意對(duì)六氟化硫的檢測(cè)和防范。目前,我們一般采用六氟化硫傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)六氟化硫的濃度。

六氟化硫傳感器(SF6)是專(zhuān)門(mén)為檢測(cè)環(huán)境中六氟化硫氣體濃度而設(shè)計(jì)的氣體傳感器,可以有效監(jiān)測(cè)六氟化硫的泄露,并在超過(guò)限值時(shí)及時(shí)報(bào)警,提醒人們免受傷害。基于監(jiān)測(cè)原理的不同,六氟化硫傳感器分為八種。

圖片關(guān)鍵詞

檢測(cè)原理:

1、高頻電離法

采用高頻電離法監(jiān)測(cè)時(shí),SF6氣體分子可以吸附電子轉(zhuǎn)為大質(zhì)量電子,其在電磁場(chǎng)中的速度遠(yuǎn)比電子慢,因而氣體會(huì)表現(xiàn)出不同的電特性。

優(yōu)點(diǎn):檢測(cè)下限較低,小于100ppb的SF6濃度也可以被檢測(cè)出來(lái),不會(huì)造成中毒現(xiàn)象

缺點(diǎn):裝置復(fù)雜,工作穩(wěn)定性較差,操作不方便,每次使用前都需要標(biāo)定,對(duì)其他電負(fù)性氣體也很敏感。

2、激光光聲法

激光光聲法使用波長(zhǎng)等于SF6氣體吸收峰的激光照射被測(cè)氣體,當(dāng)被測(cè)氣體中含有SF6時(shí),會(huì)吸收激光能量并發(fā)熱膨脹,產(chǎn)生聲波。測(cè)量聲波強(qiáng)度即可獲得被測(cè)氣體中SF6的含量。

優(yōu)點(diǎn):檢測(cè)下限較低,可達(dá)1~10ppb

缺點(diǎn):裝置復(fù)雜,價(jià)格較昂貴,有一定的誤報(bào)概率,檢測(cè)取樣多,響應(yīng)速度慢

3、超聲波法

SF6氣體分子量較大,當(dāng)氣體中含有SF6時(shí),平均分子量變大,其中聲速相應(yīng)降低,測(cè)量氣體中的聲速,可以獲得其中的SF6含量。

優(yōu)點(diǎn):工作較穩(wěn)定,裝置簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉

缺點(diǎn):分辨率低,檢測(cè)下限較高(通常在數(shù)百ppm以上),受溫濕度影響大,受其他氣體干擾大。

4、激光光譜法

激光光譜法利用SF6對(duì)10.6微米激光的強(qiáng)吸收,測(cè)得吸收池中氣體的SF6濃度

優(yōu)點(diǎn):精度高

缺點(diǎn):價(jià)格昂貴,工作不穩(wěn)定

5、紅外光譜法

紅外光譜法采用雙光束非分光紅外線(NDIR)檢測(cè)技術(shù)。設(shè)有測(cè)量通道和參考通道,分別家裝不同波長(zhǎng)的遮光片,使之獲得不同波長(zhǎng)的紅外光,測(cè)量通道內(nèi)波長(zhǎng)位于SF6的吸收峰上,參考通道則不在SF6的吸收范圍內(nèi)。檢測(cè)通過(guò)兩個(gè)通道的紅外光,并做對(duì)比,比值即表征了被測(cè)氣體中的SF6濃度。

優(yōu)點(diǎn):可以獲得真實(shí)的SF6濃度值,裝置較簡(jiǎn)單,體積小,精度高,工作穩(wěn)定,壽命長(zhǎng),漂移小,不中毒

缺點(diǎn):檢測(cè)下限高于ECD法、高頻電離法和激光光聲法,每年需要對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定,價(jià)格適中

6、高壓擊穿法

SF6具有很強(qiáng)的滅弧性能,使用高電壓擊穿氣體,當(dāng)氣體中含有SF6時(shí),電弧電流和持續(xù)時(shí)間都有所變化,檢測(cè)這種變化,可以探測(cè)出SF6氣體濃度。

優(yōu)點(diǎn):裝置簡(jiǎn)單小巧,也較為靈敏

缺點(diǎn):使用壽命短,不便于做定量檢測(cè)

7、電子俘獲法(ECD法)

載氣在輻射源的作用下電離,SF6等電負(fù)性分子俘獲電子成為負(fù)離子,負(fù)離子進(jìn)入電場(chǎng),因質(zhì)量不同,電場(chǎng)下速度不同,在窄脈沖電場(chǎng)下不同質(zhì)量的電負(fù)性氣體分子產(chǎn)生不同的電流峰。以此可以分辨出多種不同分子量的電負(fù)性氣體。

優(yōu)點(diǎn):對(duì)SF6的檢測(cè)下限值極低,可達(dá)ppt級(jí)別

缺點(diǎn):裝置帶有放射源和高壓載氣瓶,價(jià)格昂貴。線性范圍小,SF6濃度稍大即飽和,且有長(zhǎng)期拖尾(類(lèi)似中毒)。

8、負(fù)離子捕獲法

利用帶電的吸嘴(電極)吸氣,氣體中的SF6由于有強(qiáng)烈的電負(fù)性,經(jīng)過(guò)吸嘴時(shí)會(huì)被吸附帶電,產(chǎn)生電流,測(cè)量電流可以獲得SF6濃度。

優(yōu)點(diǎn):裝置較簡(jiǎn)單,操作方便

缺點(diǎn):裝置通常需要配氣泵,測(cè)下限在零點(diǎn)幾ppm級(jí)別,遠(yuǎn)不如激光光聲、子俘獲等方法,壽命短、反應(yīng)慢。

圖片關(guān)鍵詞

應(yīng)用:

六氟化硫檢測(cè)儀主要用來(lái)檢測(cè)環(huán)境空氣中SF6氣體含量,當(dāng)環(huán)境中SF6氣體含量超標(biāo)時(shí),六氟化硫檢測(cè)儀可進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警,可以廣泛應(yīng)用于電廠、變電站的高壓開(kāi)關(guān)配電室以及高壓開(kāi)關(guān)生產(chǎn)車(chē)間環(huán)境中監(jiān)測(cè)六氟化硫氣體濃度。因此,國(guó)家也出臺(tái)了相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),如《高壓組合電器配電室六氟化硫環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)簽: 六氟化硫傳感器
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