NDIR紅外SF6泄漏檢測傳感器簡介

一、紅外技術(shù)工作原理介紹

SF6 泄漏檢測有兩種方法：

1、非色散紅外 (NDIR) 原理

2、高壓電離

       NDIR 原理使用雙波長 NDIR（非色散紅外）傳感器來監(jiān)測 SF6。 大多數(shù)分子可以吸收紅外光，導致它們彎曲、拉伸或扭曲。 吸收的紅外光量與濃度成正比。 光子的能量不足以引起電離，因此檢測原理與光電離檢測器（PID）有很大不同。 能量轉(zhuǎn)化為動能，使分子加速，從而加熱氣體。 每個分子吸收**存在的鍵類型的波長的紅外光。

非色散紅外光源（圖-1）

       SF6 在 10.7 μm（947 cm-1，圖 2）處具有強吸光度，CH 鍵在 3.3 到 3.5 μm 范圍內(nèi)吸收，具體取決于分子其余部分的結(jié)構(gòu)，H2O 在 5 到 8 μm 范圍內(nèi)吸收 和低于 3 μm。 SF6 吸收帶是獨特的，因此具有高度選擇性。 相比之下，許多化合物具有相似的 C-H 鍵，這種吸光度適用于非選擇性檢測一系列碳氫化合物。

SF6 的紅外光譜（圖 2）

H20 的紅外光譜（圖 3）

       現(xiàn)在，如果我們比較圖 2 和圖 3，可以發(fā)現(xiàn)在 SF6 測量中沒有水吸收的干擾，因為水在 10.7 μm (947 cm-1) 處沒有吸收。

氣體的吸光度與其濃度成正比，如下

朗伯-比爾定律：

A = -log (I/ I0) = εbc

I = I010-A = I010-εbc

其中，

I0 = 從燈發(fā)出的初始光強度（在純空氣中測量）

I = 到達檢測器末端的光強度（存在樣氣）

A = 吸光度

ε = 摩爾吸光系數(shù)。它與吸收物質(zhì)的性質(zhì)及入射光的波長λ有關(guān)。

b = 吸收層厚度，單位為cm 

c = 吸光物質(zhì)的濃度，單位為mol/L.

        因為 I 和 ε 是固定的，所以測量樣品前后的光強度可以測量濃度。

從圖 1 中可以看出，非色散是指所有光都通過氣體樣品，并且*在檢測器之前被過濾掉。 檢測器前面的濾光片去除所有光，除了 10.7 μm 的光，對應(yīng)于 SF6。

       二、使用 NDIR 原理進行 SF6 泄漏檢測的優(yōu)勢

采用NDIR原理檢漏裝置，斷路器和GIS漏電可在線檢測，無需停機

與傳統(tǒng)的泄漏檢測技術(shù)相比，NDIR 具有相當高的檢測效率

NDIR 傳感器具有更快的響應(yīng)時間和更高的靈敏度

NDIR技術(shù)適用于監(jiān)測接觸式測量工具難以觸及的設(shè)備，可以在幾米外檢測到潛在的危險泄漏

在存在水分或常見揮發(fā)性有機化合物 (VOC) 的情況下，測量不會受到影響

測量不會受到中等風流的影響

NDIR 傳感器比傳統(tǒng)傳感器具有更長的壽命

       SF6氣體用于電力行業(yè)介紹

SF6 氣體因其優(yōu)異的介電強度特性被用作 AIS / GIS 變電站的絕緣介質(zhì)。此外，SF6 無色、無味、不易燃、具有化學惰性且高度穩(wěn)定。 SF6 泄漏是安裝了 GIS 或 AIS 斷路器的電力公司常見的問題之一。泄漏可能發(fā)生在斷路器/GIS 的任何部分，其中兩個部分連接在一起，例如閥門配件、襯套和法蘭，但在少數(shù)情況下，由于鑄造不良，它可能直接通過鋁泄漏。這些泄漏可以通過使用氣體泄漏檢測器或熱成像來發(fā)現(xiàn)。泄漏測試還可以減少維護并減少環(huán)境排放。

       SF6 泄漏檢測的重要性

       在 HV、EHV 或 UHV 斷路器/GIS 室中，SF6 氣體以高壓儲存，以在故障期間熄滅電弧。如果開始發(fā)生 SF6 泄漏，則 SF6 室內(nèi)的壓力會迅速降低，從而降低滅弧能力。此外，純 SF6 氣體是一種無色、無味、有毒且易燃的鹵素化合物，但由于其高全球變暖潛勢（二氧化碳的 23000 倍）和大氣壽命（約 3200 年），SF6 泄漏根本不適合作為它會消耗對人體有害的臭氧層。

       GIS 中的 SF6 也可能有害，尤其是在進行故障維護時。在大功率電弧、火花放電和電暈放電的作用下，SF6氣體會分解形成SO2和H2S等有毒副產(chǎn)物。此外，根據(jù)環(huán)境指南，每個公用事業(yè)公司都將 SF6 的使用限制在一定限度內(nèi)。使用超過一定限度的過量 SF6 只會對單個公用事業(yè)單位造成額外的損失，這就是為什么 SF6 泄漏*小化并且需要盡早進行整改的原因。

INFS520P六氟化硫+氧氣傳感器簡介

       INFS520P六氟化硫+氧氣傳感器是一款多氣體傳感器模組，可以同時檢測 SF6 和 O2 兩種氣體，SF6傳感器部分，采用 NDIR 紅外吸收檢測原理；O2傳感器部分，采用電化學原理。該模組中 SF6 檢測采用 MEMS 光源、特殊結(jié)構(gòu)的光學腔體和雙通道探測器。微處理器進行信號采集、處理和輸出。INFS520P 具有很好的選擇性，高靈敏度，壽命長，低功耗；內(nèi)置溫度傳感器；采用 485 輸出。

       INFS520P  SF6+氧氣傳感器可廣泛應(yīng)用于電力行業(yè) SF6 六氟化硫氣體泄漏檢測及 O2氧氣濃度監(jiān)測的場合。

應(yīng)用：

-電力行業(yè)

-配電室 SF6 氣體泄漏檢測和氧氣濃度監(jiān)測