六氟化硫（SF6, Sulfur Hexafluoride）是一種無色、無臭、無毒、不燃的穩(wěn)定氣體，化學(xué)式SF?。它的分子量為146.07，在20℃和0.1 MPa時(shí)密度為6.1kg/m3，約為空氣密度的5倍。六氟化硫在常溫常壓下為氣態(tài)。

六氟化硫SF6是強(qiáng)電負(fù)性氣體，它的分子極易吸附自由電子而形成質(zhì)量大的負(fù)離子，削弱氣體中碰撞電離過程，因此其電氣絕緣強(qiáng)度很高，在均勻電場(chǎng)中約為空氣絕緣強(qiáng)度的2.5倍。SF6氣體在t≈2000K時(shí)出現(xiàn)熱分解高峰，因此在交流電弧電流過零時(shí)，SF6對(duì)弧道的冷卻作用比空氣強(qiáng)得多，其滅弧能力約為空氣的100倍。由于SF6氣體具有優(yōu)良的滅弧性能和絕緣性能以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性，它從20世紀(jì)50年代末開始被用作高壓斷路器的滅弧介質(zhì)。在超高壓和特高壓斷路器中，SF6作為滅弧介質(zhì)，已取代油，并已大量取代了壓縮空氣。

二、SF6純度傳感器測(cè)量原理

在高壓開關(guān)中，需要測(cè)試SF6純度，保證SF6氣體絕緣性。SF6純度一般在90%~100%Vol.。目前SF6純度傳感器測(cè)量方法主要有熱導(dǎo)式和非分散紅外（NDIR）方法。其中熱導(dǎo)式SF6純度傳感器測(cè)量原理是準(zhǔn)確、可靠的方法。

1、熱導(dǎo)式SF6純度傳感器測(cè)量原理

熱導(dǎo)式SF6純度傳感器測(cè)量是經(jīng)典的方式，近些年來由于非分散紅外（NDIR）技術(shù)的進(jìn)步，熱導(dǎo)式方式測(cè)量SF6氣體濃度一度受到冷落和遺忘。但后來工程師發(fā)現(xiàn)非分散紅外（NDIR）方法測(cè)量六氟化硫純度有很大的缺陷，他們也逐步回到經(jīng)典的熱導(dǎo)率的方法上。

根據(jù)被測(cè)SF6氣體和背景氣體的熱導(dǎo)率數(shù)不同來計(jì)算其中SF6氣體組份的含量。當(dāng)敏感元件吸附被測(cè)氣體時(shí)，熱導(dǎo)率發(fā)生變化，通過調(diào)理電路將熱導(dǎo)系數(shù)變化轉(zhuǎn)為電壓變化，據(jù)此可檢測(cè)氣體中濃度或含量。利用各種氣體不同的熱導(dǎo)系數(shù)，即具有不同的熱傳導(dǎo)速率來進(jìn)行測(cè)量的。當(dāng)被測(cè)氣體FS6以恒定的流速流入六氟化硫純度傳感器時(shí)，熱導(dǎo)池內(nèi)的鉑熱電阻絲的阻值會(huì)因被測(cè)氣體SF6的濃度變化而變化，運(yùn)用惠斯頓電橋?qū)⒆柚敌盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過電路處理將信號(hào)放大、溫度補(bǔ)償、線性化，使其成為六氟化硫濃度測(cè)量值。

熱導(dǎo)式SF6純度傳感器具有精度高，重復(fù)好和波動(dòng)性小受到市場(chǎng)應(yīng)用廣泛歡迎，目前也重新贏得工程師的信賴。

低功耗快速響應(yīng)熱導(dǎo)SF6傳感器

采用非分散紅外（NDIR）原理的六氟化硫純度傳感器測(cè)量SF6濃度在95%以上時(shí)，由于信號(hào)趨于飽和，數(shù)值具有很大的波動(dòng)性，同時(shí)重復(fù)差，無法滿足高壓開關(guān)內(nèi)六氟化硫純度高精度測(cè)試的要求。SF6-100熱導(dǎo)式傳感器是采用MEMS技術(shù)設(shè)計(jì)的一款SF6氣體純度傳感器，通過直接測(cè)量氣體熱導(dǎo)率方式運(yùn)行，內(nèi)部沒有加熱燈絲，也不需要參考?xì)狻F6-100傳感器沒有采用傳統(tǒng)的大功率的恒溫氣室設(shè)計(jì)，而采用獨(dú)特溫度補(bǔ)償?shù)乃惴?，可?40℃~+85℃下保證測(cè)量準(zhǔn)確度和重復(fù)性，且波動(dòng)性很小。傳感器同時(shí)功耗只有0.15W，是傳統(tǒng)的熱導(dǎo)原理傳感器的1/20。SF6-100傳感器同時(shí)對(duì)濕度進(jìn)行修正，達(dá)到±1%FS測(cè)量精度。黛爾特（北京）科技有限公司提供SF6傳感器和六氟化硫純度傳感器

SF6-100采用的專有的精密的電路設(shè)計(jì)，T90響應(yīng)時(shí)間（@1000ml/分鐘）非?？?，只有3秒，達(dá)到讀數(shù)穩(wěn)定的時(shí)間T100為8秒，而傳統(tǒng)的熱導(dǎo)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(shí)間），從開機(jī)到測(cè)量工作結(jié)束大約需要在2分鐘內(nèi)完成，極大地提高了測(cè)量效率。SF6-100的體積小、低功耗和重量輕（約150g）的特點(diǎn)，非常適合集成便攜式SF6儀表內(nèi)。

一、低功耗快速響應(yīng)SF6傳感器產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)

• 無需加熱恒溫等待，即插即用
• 低功耗，約0.15W
• 快速響應(yīng)，約3秒(T90，@1.0L/min.)。
• 外形尺寸小、重量輕(150g)
• 溫度和濕度修正補(bǔ)償
• 同時(shí)測(cè)量六氟化硫(SF6)濃度、相對(duì)濕度（RH）和溫度三個(gè)參數(shù)
• 0.5~2.5VDC和5V TTL輸出
• -40~+85℃寬的工作溫度范圍
• 長(zhǎng)達(dá)10+年的使用壽命
• 精度高，重復(fù)性好，波動(dòng)小，適合純度測(cè)量

SF6純度傳感器是一種基于不同氣體分子的近紅外光譜選擇吸收特性，利用氣體濃度與吸收強(qiáng)度關(guān)系（朗伯-比爾Lambert-Beer定律）鑒別）鑒別氣體組分并確定其濃度的氣體傳感裝置。SF6氣體分子在10.55微米附近有很強(qiáng)的吸收，因此紅外六氟化硫傳感器采用此波長(zhǎng)來測(cè)量其濃度。

由于黑體光源、熱釋電探測(cè)器和濾光片的技術(shù)發(fā)展，非分散紅外（NDIR）原理六氟化硫純度傳感器，因?yàn)樾录夹g(shù)和低功耗一度受到追捧。應(yīng)用工程師后來發(fā)現(xiàn)由于SF6純度傳感器在10.55um波長(zhǎng)附近非常強(qiáng)，信號(hào)大。另外六氟化硫氣體測(cè)試的范圍在90~100%Vol.,輸出信號(hào)趨于飽和，在此范圍內(nèi)傳感器讀數(shù)波動(dòng)大，可達(dá)+/-1%;重復(fù)性差，無法滿足SF6氣體純度測(cè)試。近些年來，應(yīng)用工程師也回歸到用經(jīng)典的熱導(dǎo)式方法來測(cè)試SF6氣體純度。