六氟化硫（SF6）作為一種無色、無味、無毒且不可燃的惰性氣體，在電氣設(shè)備絕緣、鎂鑄造工藝、半導體制造以及醫(yī)療領(lǐng)域等方面有著廣泛的應(yīng)用。然而，其強大的溫室效應(yīng)特性，使得SF6的排放成為了一個全球性的問題。因此，對SF6氣體的準確監(jiān)測變得尤為重要。本文將詳細介紹兩種基于不同原理的SF6傳感器：熱導測量原理SF6傳感器和非分散紅外（NDIR）SF6傳感器。
一、SF6氣體的性質(zhì)與應(yīng)用 SF6氣體具有優(yōu)異的電負性和熱穩(wěn)定性，對金屬和絕緣材料無腐蝕作用，且不易分解。這些特性使得SF6在電力行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，如SF6斷路器和SF6電流互感器等。然而，SF6氣體的泄漏會對環(huán)境和人體健康造成潛在威脅。因此，對SF6氣體的純度、泄漏和分解情況進行監(jiān)測，是電力行業(yè)的重要任務(wù)。 二、熱導測量原理SF6傳感器 熱導測量原理SF6傳感器是一種經(jīng)典的氣體濃度測量方式。其工作原理是基于被測氣體與背景氣體的熱導率差異來計算SF6氣體的含量。當被測氣體以恒定流速流入傳感器時，熱導池內(nèi)的鉑熱電阻絲的阻值會因SF6氣體的濃度變化而變化。通過惠斯頓電橋?qū)⒆柚敌盘栟D(zhuǎn)換成電信號，并經(jīng)過電路處理放大、溫度補償和線性化后，即可得到SF6氣體的濃度測量值。 熱導測量原理SF6傳感器具有精度高、重復性好和波動性小的優(yōu)點，因此在市場上得到了廣泛應(yīng)用。近年來，雖然非分散紅外（NDIR）技術(shù)得到了快速發(fā)展，但在SF6純度測量方面，熱導測量原理仍然具有不可替代的優(yōu)勢。 三、非分散紅外（NDIR）SF6傳感器 非分散紅外（NDIR）SF6傳感器是一種基于氣體分子近紅外光譜選擇吸收特性的氣體傳感裝置。其工作原理是利用氣體濃度與吸收強度之間的關(guān)系（朗伯-比爾定律）來鑒別氣體組分并確定其濃度。SF6氣體分子在10.55微米附近有很強的吸收，因此NDIR傳感器采用此波長來測量SF6氣體的濃度。
NIDR非分散紅外SF6傳感器工作原理 然而，在實際應(yīng)用中，NDIR傳感器在測量SF6純度時存在一些問題。由于SF6氣體在10.55微米波長附近的吸收非常強，導致信號過大，使得在90%~100%Vol.的測量范圍內(nèi)，傳感器讀數(shù)波動大，重復性差。因此，在SF6純度測量方面，NDIR傳感器并不如熱導測量原理傳感器可靠。 盡管如此，NDIR傳感器仍具有響應(yīng)迅速、抗干擾能力強、使用壽命長等優(yōu)點。在特定條件下，如測量范圍較小或精度要求不高時，NDIR傳感器仍然是一種可行的選擇。 五、結(jié)論 綜上所述，熱導測量原理和非分散紅外（NDIR）原理是兩種常見的SF6傳感器測量原理。在對比兩種原理的優(yōu)缺點后，我們可以得出以下結(jié)論：在SF6純度測量方面，熱導測量原理傳感器具有更高的精度和重復性，更適合于對SF6氣體進行準確監(jiān)測；而NDIR傳感器雖然具有一些優(yōu)點，但在測量SF6純度時存在波動大和重復性差的問題，需要謹慎選擇。 隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，未來可能會有更多新型的SF6傳感器出現(xiàn)，以滿足電力行業(yè)對SF6氣體監(jiān)測的更高需求。然而，在現(xiàn)階段，熱導測量原理和非分散紅外（NDIR）原理仍然是SF6純度測量的主流技術(shù)。 |
