SF6傳感器-NDIR和熱導原理
黛爾特公司2020年09月新聞稿
關鍵詞：SF6傳感器 六氟化硫純度傳感器 非分散紅外 NDIR 熱導原理 SF6純度傳感器
當前,檢測SF6氣體濃度的主要技術有:超聲波技術,負離子捕獲技術，負電暈技術，非分散紅外吸收方法和導熱系數(shù)技術等。
一、熱導法原理SF6純度傳感器
高壓開關中SF6氣體的純度是決定高壓開關絕緣性能的重要指標。由于這種開關具有占地面積小、安裝方便、運行安 全可靠、開斷性能好和檢修周期長等特點，在高壓領域中已得到較多應用。SF6氣體本身非常穩(wěn)定，有很高的絕緣強度和滅弧能力，這是它被廣泛應用于高壓電力系統(tǒng)的重要原因，但是充SF6氣體的斷路器和電器設備的穩(wěn)定性及可靠性完全取決于SF6氣體的純凈度。如果純度受到破壞，例如混入了過量的水分、雜質及加工過程中的殘渣或者金屬粉末等，它的穩(wěn)定性就會受到破壞，絕緣強度和滅弧能力就會大打折扣。而且在這種情況下還會分解出有害的物質，特別是由于熱效應（包括燃弧、放電等），在高壓開關設備中產生的SF6副產物可能對人體皮膚、眼睛和呼吸道粘膜產生刺激，不利于安 全操作和運行。
SF6純度傳感器在高壓絕緣開關中應用測量原理做簡單介紹：熱導原理SF6純度傳感器根據(jù)被測SF6氣體和背景氣體的熱導率數(shù)不同來計算其中SF6氣體組份的含量。當敏感元件吸附被測氣體時，熱導率發(fā)生變化，通過調理電路將熱導系數(shù)變化轉為電壓變化，據(jù)此可檢測氣體中濃度或含量。熱導法主要應用在高壓絕壓開關內的六氟化硫純度分析（90%-100%Vol.）。TCD-SF6傳感器量程是0-100Vol.管道式傳感器，可以用于高壓開關內的六氟化硫傳感器純度檢測。
采用非分散紅外（NDIR）原理的六氟化硫純度傳感器測量SF6濃度在95%以上時，由于信號趨于飽和，數(shù)值具有很大的波動性，同時重復差，無法滿足高壓開關內六氟化硫純度高精度測試的要求。SF6-100熱導式傳感器是采用MEMS技術設計的一款SF6氣體純度傳感器，通過直接測量氣體熱導率方式運行，內部沒有加熱燈絲，也不需要參考氣。SF6-100傳感器沒有采用傳統(tǒng)的大功率的恒溫氣室設計，而采用獨特溫度補償?shù)乃惴ǎ稍?40℃~+85℃下保證測量準確度和重復性，且波動性很小。傳感器同時功耗只有0.15W，是傳統(tǒng)的熱導原理傳感器的1/20。SF6-100傳感器同時對濕度進行修正，達到±1%FS測量精度。
SF6-100采用的專有的精密的電路設計，T90響應時間（@1000ml/分鐘）非?？?，只有3秒，達到讀數(shù)穩(wěn)定的時間T100為8秒，而傳統(tǒng)的熱導傳感器需要120~150秒。SF6-100無需加熱恒溫的等待（至少30分鐘加熱時間），從開機到測量工作結束大約需要在2分鐘內完成，極大地提高了測量效率。SF6-100的體積小、低功耗和重量輕（約150g）的特點，非常適合集成便攜式SF6儀表內。黛爾特（北京）科技有限公司提供SF6和六氟化硫傳感器純度傳感器
一、低功耗快速響應SF6傳感器產品優(yōu)點
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無需加熱恒溫等待，即插即用
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低功耗，約0.15W
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快速響應，約3秒(T90，@1.0L/min.)。
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外形尺寸小、重量輕(150g)
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溫度和濕度修正補償
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同時測量六氟化硫(SF6)濃度、相對濕度（RH）和溫度三個參數(shù)
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0.5~2.5VDC和5V TTL輸出
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-40~+85℃寬的工作溫度范圍
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長達10+年的使用壽命
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精度高，重復性好，波動小，適合純度測量
低功耗快速響應SF6傳感器T90和T100響應時間曲線：T90響應時間=3 S @1000 ml/min.; T100讀數(shù)穩(wěn)定時間=8
S @1000 ml/min.。
二、NDIR非分散紅外原理六氟化硫傳感器
SF6作為極其優(yōu)越的絕緣、滅弧介質并且廣泛應用于全世界電力行業(yè)中的高壓斷路器及變電設備中，但是在裝有SF6設備的開關室等較為密閉的空間，平時由于通風不好可能造成缺氧或者由于SF6氣體泄漏及其分解物在室內沉積，嚴重威脅操作、檢修人員的健康甚至生命。SF6氣體泄漏報警系統(tǒng)可及時發(fā)現(xiàn)泄漏現(xiàn)象和缺氧情況，并實時顯示現(xiàn)場的SF6和O2信息，供操作人員分析。根據(jù)現(xiàn)場境況，提出報警或自動啟動排風設備以保障工作人員健康。高壓絕緣開關及監(jiān)測系統(tǒng)經常使用的SF6傳感器種類主要有：0-1500ppm傳感器，主要用于監(jiān)測高壓開關的SF6氣體泄漏；0-50ppm管道式SF6傳感器，用于手持式六氟化硫檢漏儀，檢測高壓開關的組件泄漏。
非分散紅外NDIR六氟化硫傳感器采用雙光束非分光紅外線(NDIR)檢測技術。設有測量通道和參考通道,分別加裝不同波長的濾光片，使之獲得不同波長的紅外光，測量通道內波長位于10.55微米SF6的吸收峰上，參考通道則不在SF6的吸收范圍內（4.96微米）。檢測通過兩個通道的紅外光，并做對比調制，比值即表征了被測氣體中的SF6濃度。適合在線SF6泄漏監(jiān)測（0-1500
ppm）和手持式定量SF6檢漏儀(0-50 ppm)。非分散紅外原理六氟化硫傳感器不能應用SF6純度測試（90%Vol.~100%Vol.）
與但波長單光束相比，雙波長 雙光束技術可以避免因為光源的老化、采樣池和檢測器表面污染而引起的漂移。參比通道的被調制的特定波長的單色光不會對被測量氣體產生吸收。 它產生一個穩(wěn)定的信號，此信號只受外部影響而變化，不受被測量氣體影響。
目前市場上的SF6氣體泄漏報警系統(tǒng)基于雙波長非色散紅外線光譜儀（NDIR）的技術原理，靈敏準確快速檢測空氣中SF6微小泄漏，并且將SF6氣體濃度數(shù)據(jù)通過RS485總線上傳到主機系統(tǒng)進行實時顯示；氧氣濃度監(jiān)控則是使用電化學原理的氧氣傳感器,檢測空氣中氧氣含量，為現(xiàn)場氣體檢測提供安 全保障。紅外SF6傳感器（六氟化硫傳感器）具有高可靠性，長壽命，高性價比。
不受H2O，酒精，CO2氣體干擾。它廣泛地用于電力設備的SF6氣體泄漏監(jiān)控報警系統(tǒng)
（0-100ppm)中，SF6檢漏儀（0-50ppm),SF6純度分析儀（0-100%）。
