产品目录
联系我们

黛尔特(北京)科技有限公司

总部电话:010-63378109 


总部地址:北京市西城区红莲南路6号院6号楼2单元1205室

邮箱: sales#delta-tech.cc  把#换成@

           

文章详情

SF6纯度传感器测量原理

日期:2024-03-29 02:23
浏览次数:3687
摘要:SF6纯度传感器测量原理及六氟化硫传感器:在高压开关中,需要测试SF6纯度,保证SF6气体绝缘性。SF6纯度一般在90%~100%Vol.。目前SF6纯度传感器测量方法主要有热导式和非分散红外(NDIR)方法。其中热导式SF6纯度传感器测量原理是*准确、*可靠的方法。

SF6纯度传感器测量原理及六氟化硫纯度传感器


      

一、概述

六氟化硫(SF6, Sulfur Hexafluoride)是一种无色、无臭、无毒、不燃的稳定气体,化学式SF₆。它的分子量为146.07,在20℃和0.1 MPa时密度为6.1kg/m3,约为空气密度的5倍。六氟化硫在常温常压下为气态。

六氟化硫SF6是强电负性气体,它的分子极易吸附自由电子而形成质量大的负离子,削弱气体中碰撞电离过程,因此其电气绝缘强度很高,在均匀电场中约为空气绝缘强度的2.5倍。SF6气体在t≈2000K时出现热分解高峰,因此在交流电弧电流过零时,SF6对弧道的冷却作用比空气强得多,其灭弧能力约为空气的100倍。由于SF6气体具有优良的灭弧性能和绝缘性能以及良好的化学稳定性,它从20世纪50年代末开始被用作高压断路器的灭弧介质。在超高压和特高压断路器中,SF6作为灭弧介质,已取代油,并已大量取代了压缩空气。

二、SF6纯度传感器测量原理

在高压开关中,需要测试SF6纯度,保证SF6气体绝缘性。SF6纯度一般在90%~100%Vol.。目前SF6纯度传感器测量方法主要有热导式和非分散红外(NDIR)方法。其中热导式SF6纯度传感器测量原理是*准确、*可靠的方法。

1、热导式SF6纯度传感器测量原理

热导式SF6纯度传感器测量是*经典的方式,近些年来由于非分散红外(NDIR)技术的进步,热导式方式测量SF6气体浓度一度受到冷落和遗忘。但后来工程师发现非分散红外(NDIR)方法测量六氟化硫纯度有很大的缺陷,他们也逐步回到*经典的热导率的方法上。

根据被测SF6气体和背景气体的热导率数不同来计算其中SF6气体组份的含量。当敏感元件吸附被测气体时,热导率发生变化,通过调理电路将热导系数变化转为电压变化,据此可检测气体中浓度或含量。利用各种气体不同的热导系数,即具有不同的热传导速率来进行测量的。当被测气体FS6以恒定的流速流入六氟化硫纯度传感器时,热导池内的铂热电阻丝的阻值会因被测气体SF6的浓度变化而变化,运用惠斯顿电桥将阻值信号转换成电信号,通过电路处理将信号放大、温度补偿、线性化,使其成为六氟化硫浓度测量值。


热导式SF6纯度传感器具有精度高,重复好和波动性小受到市场应用广泛欢迎,目前也重新赢得工程师的信赖。


2、非分散红外(NDIR)SF6纯度传感器测量原理

SF6纯度传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性,利用气体浓度与吸收强度关系(朗伯-比尔Lambert-Beer定律)鉴别)鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。SF6气体分子在10.55微米附近有很强的吸收,因此红外六氟化硫传感器采用此波长来测量其浓度。

由于黑体光源、热释电探测器和滤光片的技术发展,非分散红外(NDIR)原理六氟化硫纯度传感器,因为新技术和低功耗一度受到追捧。应用工程师后来发现由于SF6纯度传感器在10.55um波长附近非常强,信号大。另外六氟化硫气体测试的范围在90~100%Vol.,输出信号趋于饱和,在此范围内传感器读数波动大,可达+/-1%;重复性差,无法满足SF6气体纯度测试。近些年来,应用工程师也回归到用*经典的热导式方法来测试SF6气体纯度。


三、热导式SF6纯度传感器介绍

 

线性误差

±1%FS   

响应时间(T90)

20s(@500mL/min)

重复性(相对标准偏差)

1% FS

*小检出限

<2% FS 

分辨力

0.01%

长期稳定性(零点)

≤±1%FS/   

长期稳定性(量程)

≤±1%FS/

京公网安备 11010202007644号