基于非分光红外技术的低浓度SF6气体检测方法
基于红外光谱吸收原理的SF6浓度检测系统研究的开题报告
基于红外光谱吸收原理的SF6浓度检测系统研究的开题报告一、课题背景及研究意义二氧化硫（SO2）和氟化物（F）是常见的电气设备中的气体成分。
氟化硫气体（SF6）是一种常见的应用于高压电缆和绝缘体的气体。
这种气体本身具有较好的电性和绝缘性，能够有效地隔离电势，并且对于防止灭火和爆炸等方面也有很好的应用效果。
然而，在气体使用过程中，若出现泄漏则会对环境造成污染，对人体健康也有很大的威胁。
因此，对于高压设备中SF6气体的浓度检测具有重要的意义。
目前SF6浓度检测主要采用传感器或探测器等技术，但这些技术的使用成本较高且精度有限，不能满足实际应用的需要。
近年来，基于红外吸收技术的SF6浓度检测系统成为了研究的热点。
利用红外吸收技术，可实现对SF6的浓度检测，并实现数字化输出和网络传输等操作，具有较高的精度和可靠性。
因此，本研究将开展基于红外光谱吸收原理的SF6浓度检测系统, 主要研究包括光源系统、光学系统、信号采集系统、数据处理系统等内容，旨在提高SF6浓度检测的精度和可靠性，在电力设备、天然气管线等领域得到广泛应用。
二、研究内容及计划1. 建立基于红外光谱吸收原理的SF6浓度检测系统的理论模型，研究光谱吸收原理，并分析其影响因素。
2. 设计并搭建完整的SF6浓度检测系统，包括光源系统和光学系统，信号采集系统和数据处理系统等模块。
3. 进行检测系统的装置和校准，建立合理的系统参数和校准体系，以提高浓度检测的准确性。
4. 通过实验验证系统的性能，对系统的响应时间、检测精度、线性范围等进行评估。
5. 设计并实现具有良好可视化界面的SF6浓度检测软件，为用户提供及时准确的检测结果。
6. 针对研究结果，分析其在电力设备等领域的应用前景和推广价值。
三、预期成果通过本论文的研究，预计可以达到以下预期成果:1. 建立基于红外光谱吸收原理的SF6浓度检测系统的理论模型，深入研究光谱吸收原理。
2. 设计并搭建完整的检测系统，包括光源、光学和信号采集系统，以及数据处理系统，满足高精度、高灵敏度和高可靠性的检测要求。
空气质量一氧化碳的测定非分散红外法
空气质量一氧化碳的测定非分散红外法预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制空气质量一氧化碳的测定非分散红外法1. 适用范围本方法适用于测定空气质量中的一氧化碳。
测定范围为0~62.5mg/m3，最低检出浓度为0.3mg/m3。
2. 原理样品气体进入仪器，在前吸收室吸收4.67μm谱线中心的红外辐射能量，在后吸收室吸收其他辐射能量。
两室因吸收能量不同，破坏了原吸收室内气体受热产生相同振幅的压力脉冲，变化后的压力脉冲通过毛细管加在差动式薄膜微音器上，被转化为电容量的变化，通过放大器再转变为与浓度成比例的直流测量值。
3. 仪器3.1 —氧化碳红外分析仪：量程0~62.5mg/m3。
3.2 记录仪：0~10mV。
3.3 流量计：0~1L/min。
3.4 采气袋、止水夹、双联球。
3.5 氮气：要求其中一氧化碳浓度己知，或是制备霍加拉特加热管除去其中一氧化碳。
3.6 一氧化碳标定气：浓度应选在仪器量程的60%~80%的范围内。
4. 采样4.1 使用仪器现场连续监测将样品气体直接通入仪器进气口。
4.2 现场采样实验室分析时，用双联球将样品气体挤入采气袋中，放空后再挤入，如此清洗3~4次，最后挤满并用止水夹夹紧进气口。
记录采样地点、采样日期和时间、采气袋编号。
5. 分析5.1仪器调零开机接通电源预热30min，启动仪器内装泵抽入氮气，用流量计控制流量为0.5L/min。
调节仪器调零电位器，使记录器指针指在所用氮气的一氧化碳浓度的相应位置。
使用霍加拉特管调零时，将记录器指针调在零位。
基于非分光红外技术的低浓度SF_6气体检测方法
为气体浓度 ； Ｋ为气体吸收系数 。
那么 由式 （ ） １ 经过变换 ， 可以得 到计算 浓度 的公 式 ：
． ， ＝ （） ２
普通 的扩散式在线监测装置很难检测 到或者 响应速度很 慢 ， 那
么就需要一种灵敏 度高 可 以实现低浓 度气 体快速 探测 的便携
ＹＵＡＮ Ｚ．ｕ ， ｉ ＷＡＮＧ Ｘｉｎｚ ｏ ｇ ， Ｉ ｎｐ ｎ 。ＸＵＥ Ｂ ｎ 。 ｒ ａ —ｈ ｎ Ｌ３Ｙｕ ．ｅ ｇ ， ｉｇ
（ ． ｈ ｓ ａ ｎ ｉｅｒ ｇＣ Ｈ ｇ ，ｈ ｎ ｚ ｏ ｉｅｓｙ Ｚ ｅ ｇｈ ｕ４ ００ ， ｈｎ ； １ Ｐ ｙｉ ｌ ｇｎ ｅｉ ｏ ｅｅ Ｚ ｅ ｇｈ ｕＵｎｖｒｉ ， ｈ ｎ ｚ ｏ ５ ０ １ Ｃ ｉａ ｃ Ｅ ｎ ｔ ２ Ｃ ｒ ｏａｉｎｏ ｅ ｔ ｎ ， ｈｎ ｚｏ ５ ０ １ Ｃ ｉａ ． ｏｐ ｒｔ ｆＲ ｌ ｉ ｓ Ｚ ｅ ｇｈ ｕ４ ００ ， ｈｎ ） ｏ ａｏ
（． 州大学 ， １郑 河南 郑 州 ４０ ０ ；． 南 日立 信 股份 有 限公 司 ， 南 郑 州 ５ ０ １２ 河 河 ４ ００ ） ５０ １
摘要 ： 中介 绍 了一种基 于非分光红外技 术（ ＤＲ） 文 Ｎ Ｉ 的高灵敏度 的 Ｓ ６气体 浓度检 测仪 ， Ｆ 测量 范围可达 ０～ ０ ｐｍ（ ５ ｐ １ ｐ ｍ＝ ０ ） 精度为 ０ １ｐ ｍ， ｐ １ ， ． ｐ 由于传感器的特殊 结构设计 ， 使得其可 以定点检测 出 Ｓ 断路 器或者 Ｇ Ｓ高压 开关设备的 Ｆ Ｉ
（ Ｄ Ｒ ｅｈ ｉ ｅＩ ｅｓｒ ｇｒ ｇ ｐｔ ０ｔ ５ ｐ ａ ｄｔｅ ｃｕａｙｉ０ １ｐｍ． ｕ ｅｓｅｉ ｒｃ ｒ ｆｈ ｎ Ｎ Ｉ ）ｔ ｎｑ ．ｔ ｍ ａｕｉ ａ ｅ ｓ ０ｐ ｍ， ｃｒｃ ． ｐ Ｄ ｅｏｔ ｃａ ｓｕ ｔ ｅｏ ｅｓ － ｃ ｕ ｓ ｎ ｎ ｉｕ ｏ ｏ ｎ ｈａ ｓ ｔｈ ｐ ｌｔ ｕ ｔ ｅ
探讨SF6气体泄漏红外检测技术
探讨SF6气体泄漏红外检测技术发布时间：2022-04-11T08:09:27.069Z 来源：《中国科技信息》2022年1月上作者：董金熹[导读] 为了对SF6气体泄漏红外检测技术的应用情况有更为全面的了解，从而推进各项工作的有序开展。
文章结合实际，以SF6具体泄露红外检测技术作为研究背景，在分析该技术应用原理的同时做出了相关技术的对比方案，而后依托某工程项目实例为研究背景，对sf6气体泄漏红外检测技术的应用要点进行综合研究，希望在本文的论述后，能够给相关领域的检测人员提供一定的借鉴。
广西电网有限责任公司柳州供电局董金熹 545000摘要：为了对SF6气体泄漏红外检测技术的应用情况有更为全面的了解，从而推进各项工作的有序开展。
文章结合实际，以SF6具体泄露红外检测技术作为研究背景，在分析该技术应用原理的同时做出了相关技术的对比方案，而后依托某工程项目实例为研究背景，对sf6气体泄漏红外检测技术的应用要点进行综合研究，希望在本文的论述后，能够给相关领域的检测人员提供一定的借鉴。
关键词：SF6；气体泄漏；红外检测；技术应用引言对于SF6气体泄漏红外线检测技术而言，在该技术应用的阶段中，由于检测效率高，技术成熟覆盖范围广等特点得到了广泛的应用，就目前而言，在市场上SF6气体泄漏，红外检测技术的类型可以分为两种。
首先，第一种类型属于激光红外检测技术，另外一种类型属于红外成像检测技术，这两种技术的应用激励主要是依托红外线检测原理进行检测的，在检测的阶段中两者的红外线探测的灵敏度存在一定的差异性。
因此在进行技术应用时，需要根据检测对象的需求合理的选择技术，保证检测效果能够满足实际需要。
1红外检测技术原理分析SF6气体是当前探索发现最为稳定的温室气体形式，其主要特性就是红外线吸收能力较强。
激光红外检测技术以及红外线成像检测技术的工作原理就是运用SF6气体的特性实现的，利用红外探测器感应SF6气体和周围问题的红外线不同相应，就能够进行气体泄漏的检测，直接利用可视化的激光红外检测仪检测，通过摄像机捕捉相应的信息。
SF6气体泄漏监测方法及技术分析
SF6气体泄漏监测方法及技术分析1臧忆辉2赵建伟1陕西省电力公司延安供电公司运维检修部电气试验工作站2陕西省电力公司延安供电公司运维检修部变电检修工作站摘要：本文从SF6气体泄漏监测的重要性入手，对S F6气体泄漏检测方法进行了探讨，并针对激光成像检漏方法进行了详细的分析，希望与同行一起探讨。
关键词：SF6气体、泄漏监测方法、激光成像检漏方法中图分类号：TF351.5+4文献标识码：A文章编号：引言SF6高压设备具有紧凑小型化、运行可靠性高、维护工作最少、检修周期长的特点。
上世纪80年代末期，在我国大批量投入电力系统运行。
SF6电气设备能否安全可靠运行。
设备制造质量、安装质量、运行监测及检修质量等是至关重要的。
SF6电气设备常常会由于产品质量、元件老化和外力损坏等原因发生气体泄漏，从而对设备、人身和环境造成危害。
本文就SF6气体泄漏监测方法进行详细探讨。
一、SF6气体泄漏监测的重要性SF6气体泄漏会引发一些事故：①严重的SF6气体泄漏会造成SF。
断路器闭锁不能操作;GIS发生内部绝缘击穿，导致重大事故发生。
②影响设备的可靠性和人员安全。
SF6气体是一种良好的高压设备绝缘介质，在化学及热方面都很稳定且无毒、不易燃。
但SF6气体的大部分分解产物是不稳定的，有腐蚀性及毒性，这些分解产物积聚在设备内部，当消洁和维修设备时会影响设备可靠性和人员安全性。
③SF6气体属于一种温室气体，发生SF6泄漏会污染和破坏大气环境，增加温室效应。
从保护环境、保障电网安全、保证工作人员身体健康的任何角度分析，SF6气体泄露检测都显得非常重要。
二、S F6气体泄漏检测方法1、肥皂泡检漏法此法对于泄漏较大时或运行中的设备可以采用。
将肥皂泡用刷子涂抹在可能出现泄漏的密封环节，出现向外鼓泡的地方就是漏点。
此方法灵敏度不高。
2、包扎检漏法在大风的环境中或极微量漏气时.可采用收集法，即用密封袋把怀疑部分包扎起来，待一定时问后再使用检漏仪测量袋内SF6气体的浓度。
SF6检测方法
SF6气体检测技术报告一、SF6气体特性分析SF6的物理特性和化学特性：外观、嗅觉及状态无色，无嗅气体分子量146.05沸点（1个大气压）＝－83°F（－63.9 °C）比重（空气＝1） 5.11冰点、熔点（1个大气压）－58.9°F（－50.5 °C）蒸汽压（70°F（21.1°C））: 310.2psig气体密度（70°F（21.1°C））1个大气压下,0.383 lb/cu ft（6.15 Kg/m3）水溶性（体积/体积,77°F（25°C）1个大气压下）: 0.55cc/100cc化学稳定性稳定不兼容性其液化气体应避免与水及热的活性金属接触反应活性有害的分解物：在高温或电弧的作用下，六氟化硫会分解出一系列硫的氟化物(S F4,S2F2,S2F10),其中主要是四氟化硫(SF4)。
如果遇到潮气还会产生其化合物，如硫化氢和氟化氢，如果储存在铝、不锈钢、铜、黄铜或银的容器中，当温度上升时它还会保持稳定(不高于400°F).有害的聚合反应：不会发生SF6气体不可燃且不助燃，但如果暴露在明火或高于400°F的高温下会分解出许多非常有毒的化合物，包括二氧化硫,氟化氢，硫化氢，六氟化硫和其他有害的硫的氟化物。
当空气中六氟化硫含量过高而使氧含量<19.5%时,会导致快速窒息。
二、SF6测试技术DTGTS-IISF6气体泄露在线监测系统在项目开发过程中，先后采用了电化学技术、电击穿技术和红外光谱吸收技术，在实际开发过程中对三种测试技术分别作了测试和分析，总结出了每种测试技术的优缺点和应用面。
1、电化学技术（TGS830、TGS832）电化学技术的原理是被检测气体接触到200°C左右高温的催化剂表面，并与之发生相应的化学反应，从而产生电信号的改变，以此来发现被检测气体。
电化学技术在开发过程中是第一个被采用的技术，因其成本低、寿命长、结构简单，可以连续工作的特点，在开发的初期被作为首选方案。
六氟化硫气体特性及监测方法介绍
六氟化硫气体特性及监测方法介绍一、概述1.1、SF6气体特性体物理特性：SF6气体是一种人工合成气体，其自然寿命可高达3000多年。
纯净的SF6气体在常温常压下具有高稳定性，属于惰性气体。
在通常状态下是一种无色、无味、无嗅、无毒、不可然的气体，室温条件不会和与之接触的物质发生化学反应，具有优良的绝缘性能，且不会老化变质，在标准大气压下，沸点为-60℃，容易液化。
SF6气体是一种具有很强温室效应的气体。
由于气体密度比空气密度大得多，比重约为空气的5.1倍；因此，空气中的SF6易于自然下沉，导致下部空间的SF6气体浓度升高，且不易扩散和稀释，是一种窒息性物质，若泄漏易易造成工作人员缺氧而窒息。
SF6气体具有极强的绝缘性、灭弧性。
化学特性：在大功率电弧引起的高温下，它可以分解或游离各种不同的化学气体（多数为SF4、SF2）在有湿度的情况下对设备起到腐蚀作用。
SF6气体遇水在高温情况下会生成HF（铪）及低氟化物等剧毒物质。
1.2、使用领域SF6气体具有优良的绝缘性能、灭弧、且不会老化变质等特性，且SF6气体中不含有氧气。
目前在电力系统中得到广泛的应用（如：SF6断路器、SF6互感器、SF6开关设备、SF6变压器等）。
SF6电气设备具有检修周期长、维护方便、体积小等特点。
二、SF6气体监测方法2.1、测量参数SF6气体密度（设备本体内部检测。
检验设备是否满足绝缘、灭弧要求。
）；温度、压力（设备本体内部检测）；湿度（设备本体内部检测，水分过量已于SF6气体分解产生其它有毒物质及腐蚀设备）；氧含量（SF6泄漏监环境监测，室内装有SF6电气设备）；SF6气体浓度（SF6泄漏监环境监测，装有SF6电气设备的小室内部SF6气体浓度是否满足国家相关规范、标准）2.2、SF6泄漏监环境内SF6气体监测原理紫外线电离型；高频振荡无极电离型；电子捕获型；钢丝热电子发热型；气压表测量法（传统测量方式）；密度继电器测量法（传统测量方式，属于机械装置）；半导体传感器法；激光红外成像法等。
六氟化硫气体中四氟化碳否量的测定 非色散红外吸收光谱法
六氟化硫气体中四氟化碳否量的测定非色散红外吸收光谱法
非色散红外吸收光谱法（Non-Dispersive Infrared Spectroscopy, NDIR）是一种常用于气体测定的技术。
它基于气体分子在特定波长的红外光下的吸收特性进行测定。
对于六氟化硫（SF6）和四氟化碳（CF4），它们都在红外光谱范围内具有特定的吸收峰。
在NDIR测定中，可以选择合适的波长，使得只有目标气体能够吸收光线，而其他气体或杂质不能吸收。
具体地，测定六氟化硫气体中四氟化碳的方法可以是：
1. 使用一个具有测量光线的红外光源，通常使用热电偶（Thermopile）或光栅分光器作为探测器。
2. 先测定取样室中的基线光谱，即没有六氟化硫和四氟化碳的情况下的光谱特征。
3. 引入待测气体样品，使其通过取样室，光线透过样品后再被探测器接收。
4. 探测器测量并记录通过样品后的透射光谱。
5. 使用分光比色法（Spectrophotometric Ratio Analysis）或基线扣除法（Baseline Subtraction）等方法，对测量到的光谱进行处理，得到六氟化硫和四氟化碳的浓度。
通过对不同浓度的标准样品进行测定和校准，可以建立六氟化硫气体中四氟化碳浓度与测量信号之间的定量关系。
需要注意的是，NDIR测定方法适用于气体的浓度测定范围较
窄，一般适用于相对高浓度（百分之几至百分之几十）的气体浓度测量。
对于六氟化硫气体中四氟化碳的测定，也需要选择合适的波长以避免其他气体或杂质的干扰。
在实际操作中，可能还需要考虑气体的前处理，如去除湿度和杂质等。
红外原理SF6气体纯度测试
一、应用背景及应用范围应用背景：GDP-311IR型SF6气体纯度仪是我公司研制用于现场测试SF6气体纯度的便携式仪表。
其核心器件采用欧洲传感器公司生产的红外原理SF6气体纯度测试传感器用于测试SF6气体的纯度，配合意法半导体专业硬件芯片及优秀的软件算法，诞生了我公司全新一代的气体纯度测试仪。
GDP-311IR型SF6纯度仪为用户提供合理，高效的SF6气体分析手段。
仪器设计美观合理，仪表材质优良。
整体设计为组合方案。
运输和携带方案可兼容我公司全系列SF6气体分析设备。
本产品适合任何自然环境现场使用。
应用范围：电力用SF6气体电气设备的纯度分析SF6气体钢瓶气质量检测回收再利用SF6气体质量检测高纯气体制造半导体工业干气供应研发用途洁净室/干房监控二、技术特点1. 全进口高精度传感器，带自校验功能，确保纯度的检测数据全年稳定可靠。
2. 全通道高分子材料设计，器件采用乐可利、康茂盛、世伟洛克产品，保证无挂壁现象，保证测试速度。
3. 采用无油不锈钢体调节阀，确保检测数值的精确度。
4. 先进的软件算法，提升了进口传感器的测试精度。
5. 组合式机箱配置方案，用户可轻松组合相关仪器和附件。
实现整体打包携带，使用户拥有更加轻松的使用体验。
6. 开机即可进行检测，无需震荡过程。
7. 温度折算与压力数据矫正。
8. 模糊计算技术。
9. 大功率锂电电源系统，可实现交直流双重供电。
无需现场交流电源。
锂电池供电在无需外接电源的情况下持续工作8小时以上。
10. 防电磁干扰电路设计，保证产品的可靠性。
11. 可拓展USB通信、串口通信、无线通信模块，可实现上位机通信及打印功能。
（选配）12. 大容量存储器，可实现1000组数据的存储功能。
13. 气路预处理功能，可在现场测试工作前进行测试管路净化，缩短了测试时间。
（选配）14. 仪器带有测试气体回收功能，可将六氟化硫测量气体进行回收。
保护自然环境。
（选配）15. 测试数据稳定。
ndir原理sf6
ndir原理sf6
SF6气体是一种无色、无味、无毒的气体，具有优异的绝缘性能和热稳定性。
在电力行业中，SF6气体被广泛用作高压开关设备和变电站设备中的绝缘介质。
NDIR（非分散红外）是一种常用于检测SF6气体浓度的技术原理。
NDIR传感器利用了分子吸收红外辐射的原理来测量气体浓度。
其工作原理如下：
1. 光源发射，NDIR传感器中有一个红外光源，通常是红外发光二极管（LED），它会发射特定波长的红外光线。
2. 光路设计，发射的红外光线经过特定的光路设计，进入气体测量室。
3. 气体吸收，在气体测量室内，待测气体（比如SF6）会吸收特定波长的红外光线，吸收量与气体浓度成正比。
4. 探测器接收，经过气体吸收后的红外光线被传感器中的红外探测器接收。
5. 信号处理，探测器接收到的光信号会被转换成电信号，并经
过信号处理电路进行放大和滤波处理。
6. 浓度计算，最终，根据探测到的光信号强度，NDIR传感器
会计算出待测气体的浓度，并输出相应的浓度数值。
总的来说，NDIR技术利用气体对特定波长的红外光的吸收特性
来测量气体浓度，其优点是测量精度高、响应速度快、稳定性好等。
在SF6气体检测领域，NDIR技术被广泛应用于高压开关设备和变电
站设备中，用于监测和控制SF6气体的浓度，确保设备运行安全可靠。
基于红外光谱成像的电气设备SF6气体泄漏检测技术的应用
基于红外光谱成像的电气设备SF6气体泄漏检测技术的应用SF6电气设备的制造工艺复杂，密封面、接口数量多的特点，对设备的密封性能提出了很高的要求。
基于红外光谱成像的SF6气体泄漏检测技术，利用SF6气体特定波长的红外吸收光谱，实现了在设备不停电、远距离、非接触情况下的安全、精确、便捷的气体泄漏定位，为及时掌握设备运行状态，科学开展设备状态监测，提供了高效、可靠的技术手段和信息策略支持。
标签：红外光谱成像；电气设备；SF6气体泄漏；检测；0引言纯净的SF6是一种无色、无味、无嗅的不可燃惰性气体，因其具备的良好物理、化学及电气性能被作为绝缘和灭弧介质，广泛应用于高压电气设备中。
开展SF6电气设备的密封性能的监测，作为表征产品质量的关键指标之一，一方面是杜绝因气体泄漏导致设备内部绝缘性能下降，影响设备与人身安全，另一方面是避免作为温室气体的SF6泄漏对大气环境的污染，意义重大。
SF6气体无色无味的特征、电气设备结构的复杂及泄漏点位置分布的不规则为试验人员安全、准确、快速地确定泄漏部位带来了很大挑战。
基于红外光谱成像的电气设备SF6泄漏检测技术，将泄漏中的SF6气体在可见光环境背景下，以动态烟雾的形式成像，操作简便，效果直观，为现场判断SF6气体泄漏部位提供了技术支持。
1 电气设备SF6气体泄漏的原因及常见部位SF6电气设备制造工艺复杂，密封面、接口数量多，导致气体泄漏的原因也较多样，归结主要有以下几个方面：1、设备设计不合理，如某些管道的固定点不合适，在设备运行时振动使连接部位松脱；2、加工工艺不良，如焊缝沙眼、接合面不平或密封槽深度不适当；3、安装质量问题，如密封圈未放好、密封面不干净或螺栓未上紧等；4、环境污染、温度过高或选才不当造成密封材料老化。
气体泄漏的常见部位包括：管道密封接头与焊缝、法兰接合面、套管与法兰的密封部位、表计、管道与阀门、密度继电器、充气或试验接头及外壳焊缝沙眼等位置。
2 SF6气体泄漏的主要检测方法SF6电气设备的气体泄漏检测可分定量和定性两种方法。
六氟化硫在线监测标准
六氟化硫在线监测标准六氟化硫（SF6）是一种常见的工业气体，广泛应用于电力系统、变电站、高压开关设备、变压器和其他电气设备中。
然而，SF6气体具有较高的温室效应和对大气臭氧层的破坏性，因此对其在线监测标准的制定和执行具有重要意义。
一、监测目的。
SF6气体的在线监测旨在及时掌握设备内气体浓度，预防泄漏事故的发生，减少对环境的影响。
同时，通过监测数据的收集和分析，可以为设备的维护和管理提供重要依据。
二、监测方法。
1. 离子迁移谱法（IMS），该方法通过测量SF6气体中的离子迁移速率，实现对其浓度的快速准确监测。
2. 红外吸收法（IR），利用SF6气体对红外光的吸收特性，通过测量吸收光强度来确定其浓度。
3. 气体色谱法（GC），将SF6气体分离成不同的组分，再通过检测各组分的浓度来确定SF6的含量。
三、监测标准。
1. 浓度范围，SF6气体的监测应覆盖其允许的浓度范围，一般为0-1000ppm。
2. 精度要求，监测设备应具备较高的精度和稳定性，误差不得超过监测浓度的5%。
3. 响应时间，监测设备应具备较短的响应时间，能够在SF6泄漏发生时及时发出警报。
4. 环境适应性，监测设备应能够适应不同环境条件下的监测要求，包括温度、湿度、压力等因素。
四、监测设备选型。
在选择SF6在线监测设备时，应综合考虑其监测原理、精度、稳定性、响应时间、环境适应性等因素，选择适合自身需求的设备。
五、监测数据处理。
监测设备应具备数据存储和传输功能，监测数据应及时传输到监测中心或相关部门，进行数据分析和处理，及时发现异常情况并采取相应的措施。
六、监测结果应用。
监测结果可用于设备的维护管理、事故预防、环境保护等方面。
同时，监测结果还可以为相关部门的决策提供科学依据。
七、监测标准执行。
监测标准的执行需要相关部门的配合和监督，建立健全的监测管理体系，确保监测工作的有效开展。
结语。
六氟化硫在线监测标准的制定和执行对于保障设备安全运行、环境保护具有重要意义。
sf6气体检测标准
sf6气体检测标准SF6气体是一种常用的绝缘介质，广泛应用于电力行业和工业生产中。
然而，由于SF6气体具有较高的温室效应和对环境的潜在危害，因此对其检测标准的制定和执行显得尤为重要。
本文将就SF6气体检测标准进行详细介绍，以期为相关行业提供参考和指导。
首先，SF6气体检测的标准主要包括对SF6气体浓度、湿度、纯度、压力等参数的检测要求。
其中，对于SF6气体浓度的检测，通常采用红外吸收法、化学发光法、气相色谱法等多种方法进行测定，以确保SF6气体的浓度在安全范围内。
同时，对于SF6气体的湿度检测，通常采用露点仪等设备进行监测，以防止SF6气体中的水分含量超标。
此外，对于SF6气体的纯度和压力检测也是非常重要的，可以通过气相色谱法、密度计等设备进行检测，以确保SF6气体的质量达到要求。
其次，针对SF6气体检测标准的执行和监测，通常需要依托相关的检测设备和技术手段。
例如，对于SF6气体浓度的监测，可以使用便携式红外吸收光谱仪进行现场检测，也可以通过在线气体分析仪进行连续监测。
对于SF6气体的湿度监测，可以使用便携式露点仪进行现场监测，也可以通过在线湿度传感器进行连续监测。
此外，针对SF6气体的纯度和压力监测，也需要配备相应的检测设备和技术手段，以确保SF6气体的质量和安全性。
在实际的生产和运营过程中，对SF6气体检测标准的执行和监测也需要严格遵守相关的操作规程和管理制度。
首先，需要建立健全的SF6气体检测管理制度，明确相关人员的责任和义务，确保检测工作的有序进行。
其次，需要配备专业的检测人员和技术人员，对SF6气体的检测工作进行专业化操作和管理。
同时，还需要定期对检测设备和仪器进行维护和校准，确保其准确可靠。
最后，需要建立完善的检测记录和档案，对检测数据进行及时归档和分析，以便为生产运营提供参考和依据。
综上所述，SF6气体检测标准的制定和执行对于保障生产安全和环境保护具有重要意义。
只有严格执行相关的检测标准和管理制度，才能有效预防和控制SF6气体泄漏和污染，确保生产运营的安全稳定。
sf6气体浓度标准
SF6气体浓度标准一、浓度标准范围SF6气体浓度标准范围通常为1000ppm至5000ppm，具体数值可能因设备型号、工作环境和操作规程而有所不同。
二、室内浓度限值在室内环境下，SF6气体浓度限值通常为1000ppm至2000ppm，以确保工作人员的健康和安全。
三、室外浓度限值在室外环境下，SF6气体浓度限值通常为3000ppm至5000ppm，以确保设备的安全运行和周边环境的质量。
四、泄漏浓度限值对于SF6气体泄漏，其浓度限值通常为5ppm至10ppm。
当SF6气体浓度超过此限值时，应立即采取措施进行补救。
五、浓度检测方法SF6气体浓度的检测方法通常包括以下几种：1. 气相色谱法：通过色谱柱将SF6气体分离，然后通过检测器测量各组分的浓度。
2. 密度测量法：通过测量SF6气体的密度，推算出浓度值。
3. 红外光谱法：利用红外光谱仪测量SF6气体吸收光谱，从而确定其浓度。
4. 电量法：通过测量SF6气体在电场中的电荷量，推算出浓度值。
六、浓度控制措施为确保SF6气体浓度符合标准范围，应采取以下措施：1. 定期检查设备密封性，确保无泄漏现象。
2. 定期进行室内通风，保持空气流通。
3. 对于高浓度区域，应设置警示标识，并配备必要的防护措施。
4. 工作人员应接受相关培训，了解SF6气体的性质及防护措施。
七、浓度监测要求为确保SF6气体浓度符合限值要求，应执行以下监测要求：1. 在设备附近设置监测点，定期检测SF6气体浓度。
2. 监测频率应根据设备的重要性和环境条件来确定，一般每周至少检测一次。
3. 若发现SF6气体浓度超过限值，应立即采取措施进行补救，并查明原因防止再次发生。
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Ｌｏｗ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＳＦ６ Ｇａｓ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
Ｍｅｔｈｏｄ
Ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ＮＤＩＲ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＹＵＡＮ Ｚｉ－ｒｕｌ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｎ－ｚｈｏｎ９１，Ｌ０ Ｙｕｎ－ｐｅｎ９１，ＸＵＥ Ｂｉｎ９２
（１．Ｐｈｙｓｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ
２０１２年 第１期
仪表技术与传感器
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ Ｓｅｎｓｏｒ
２０１２ Ｎｏ．１
基于非分光红外技术的低浓度ＳＦ６气体检测方法
袁子茹１，汪献忠１，吕运朋１，薛冰２
（１．郑州大学，河南郑州４５０００１；２．河南日立信股份有限公司，河南郑州４５０００１） 摘要：文中介绍了一种基于非分光红外技术（ＮＤＩＲ）的高灵敏度的ＳＦ６气体浓度检测仪，测量范围可达０—５０ ｐｐｍ（１ ｐｐｍ＝１０“），精度为０．１ ｐｐｍ，由于传感器的特殊结构设计，使得其可以定点检测出ｓＦ６断路器或者ＧＩＳ高压开关设备的 微量泄露，对于设备的密封性检测有着实际的意义。 关键词：非分光红外；ｓＲ；便携式；微量泄漏 中图分类号：Ｘ７０１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—１８４１（２０１２）ｏｌ一００８０—０２
㈣
（６） （７）
由于ＳＦ６红外传感器是依靠镜面反射，检测入射光和反射 光光强大小，来实现气体检测的，因此，镜面的清洁度会直接影 响到测量的精度和结果。如果所测气体或者环境气体的湿度 很大，致使镜面发生结露现象，凝结于镜面的液滴就会使入射 光产生漫反射，因而导致接收端接收到的光强远小于应接收到 的光强，这时传感器的测量值会明显偏高。表１列出应用某公 司ＳＦ６红外传感器所作的湿度影响测试。 表１湿度对测量的影响
ｔｒａｃｅ
ｌｅａｋ ｔｉｇｈｍｅｓｓ ｔｅｓｔｉｎｇ。ｔｈｅ ｄｅｖｉｃｅ ｈａｓ
ａ
ｐｒａｃｔｉｃａｌ
ｓｉｇｎｍｃａｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＮＤｌＲ；ＳＦ６；ｐｏｒｔａｂｌｅ；ｔｒａｃｅ ｌｅａｋｓ
Ｏ引言 国标要求高压开关设备或者ＳＦ６断路器ＳＦ６气体的年泄漏 率低于１％，而设备本体中的各种接头位置如果发生微量泄漏， 普通的扩散式在线监测装置很难检测到或者响应速度很慢，那 么就需要一种灵敏度高可以实现低浓度气体快速探测的便携 式仪表，通过定期定点检测的方法，在开关本体发生微量泄漏 时及时发现问题。 １红外光谱测量原理 红外吸收光谱法，又称作红外分光光度法，是利用物质对 红外电磁辐射具有选择性吸收的特性来对物质进行定性定量 分析的方法。由于光辐射在气体中传播的过程中，气体分子会 对其进行吸收、散射而使光辐射衰减，不同气体特征吸收光谱 不同，会在某一特定波段吸收特性最强。绝大多数的有机化合 物或者是无机物的基频吸收带出现在中红外光区，也就是波长 为２．５—２５ ｔｕｎ的红外光区。而基频振动又是红外光谱中吸收 最强的振动，因此中红外光区是最适合做物质的定性定量测量 的。红外光谱法正是利用气体对红外光具有选择性吸收这一 特性，实现对特定气体的检测。而ＳＦ６气体对波数为９４８
４５０００１，Ｃｈｉｎａ）
ｈ Ｊ曲ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ＡＩｍｔｒａｅｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ
ａ
ＳＦ６ ｇａｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｗｉｔｈ ｔｈｅ
ＤＯｌｌ－ｓｐｅｃｔｒａｌ
ｉｎｆｒａｒｅｄ
ｓｅｎ－
（ＮＤＩＲ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｉｔｓ
８０ｒ
ｃｍ“
式中：，为出射光光强；，为人射光光强；Ｌ为传播路径的长度；．， 为气体浓度；Ｋ为气体吸收系数。 那么由式（１）经过变换，可以得到计算浓度的公式：
。一
，Ｉｎ／一ｌｎＦ ＫＬ
，，’、
Ｌ‘，
从式（２）可以看出，气体吸收系数和气体传播路径的长度 一定，那么通过检测入射光光强和出射光光强就可以计算出气 体的浓度。 ２非分光红外ＳＦ‘气体传感器的检测原理及其结构 非分光红外测量ｓＦ６气体浓度的方法，也是基于光谱吸收 原理。它属于单光束双波长检测方法，出射光亦即光源，发出 近似３—１４ ｔｕｎ的红外光，出射后经由镜面反射，进入双通道探 测器，其中一个通道是作为参考源，其前端是可通过（３．９± ０．４）ｔｕｎ红外光的窄带滤波片；另一通道则为测量源，其前端 是可以通过ＳＦ６特性吸收光谱即（１０．６０－Ｉ－０．０６）ｐ．Ｉｎ的红外光 的窄带滤波片。传感器结构如图ｌ所示。
号‰和％，当测试气体环境中没有ｓＦ６气体时（例如在空气
当中）有：
‰＝，Ｉ‘尺，。ｃ，
因此两路信号的比值为
（３） （４）
ＭＣＵ控制器计算出当前气体浓度，进而将浓度值通过高亮 ＯＬＥＤ屏显示，并判断是否超标，如果超标则自动存储当前事 件，并发出声光报警。
Ⅳ＝毛＝激
矿耐＝，２・Ｒ。ｒ・％
％＝Ｊ２・Ｒｒｅｆ・ＣＩｅｆ
ｌＵ∞
Ｐ１．０ ＴｘＤ
＃
ＳｒＣｌ２Ｃ５４１０ＡＤ
图５阜行通讯电路
４充电试验 利用ｌ
０００
Ｖ恒流充电电源进行了充电试验，采用前面所
［４］
张亮，李应辉，刘永智．高压隔离高线性度光电耦合器．半导体光 电，２００４，２５（４）：２６４—２６７．
设计电路进行电压的监视。为了验证所设计测量电路的精度， 利用万用表和所设计的测量电路分别对电压进行测量。测量 数据如表２所示，其中Ｕ代表万用表测得的数据，％代表测量
作者简介：范永山（１９８６一），研究生。
Ｅ—ｍａｉｌ：ｆａｎｙｏｎｇｓｈａｎ２００６＠１６３．ｃｏｍ
（上接第８ｌ页） ４实验数据 用标准ＳＦ。气体对传感器进行试验，大气压力为０．９８９ ｋＰａ，测试环境温度分别是２５℃和４０℃，测量结果如表２所示。 表２测试数据
５结束语 表２中，响应时间是指通入标准气体，测出达到９０％时的 时间。由表中可以看出，在不大于１０ ｓ响应时间里，即使低至ｌ ｐｐｍ浓度的泄漏量，都可以快速的精确的检测到，因此对现场 设备的气密性检测以及微泄漏量得检测都有着实际的意义。 参考文献：
ｔｏ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｒａｎｇｅ ｉｓ ｕｐ
０ ｔｏ ５０ ｐｐｍ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｓ ０．１ ｐｐｍ．Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ
ｏｒ
ｄｅｓｉｇｎ，ｉｔ
ｃａｎ
ｄｅｔｅｃｔ ＳＦ６ ＧＩＳ ｈｉｇｈ・ｖｏｌｔａｇｅ ｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｒｅａｋｅｒ
也就是波长为ｌＯ．５５ ｐ，ｍ的红外光具有很强的吸收作用。其中 波长Ａ与波数之间的关系为 波数／ｃｍ一＝１０４／（Ａ／ｖＬｍ） 这种吸收特性符合Ｂｅｅｒ—Ｌａｒｎｌ弛ｒｔ定律： Ｆ＝，・ｅ一肌
收稿日期：２０１１—０５—０５收修改稿日期：２０１１—１０—２０
（１）
图１传感器结构图
万方数据
第１期
袁子茹等：基于非分光红外技术的低浓度ＳＦ。气体检测方法
ＯＬＥＤ
８ｌ
图中透镜其实是２个不同焦距的透镜拼接而成，将红外光
源发出的３～１４岬宽红外光线聚焦成２束后打在剖光镜面
上，为了增加测量光的光程，经过４次反射后进入探测器，这样 即使只是浓度很低的气体在气室体积很小的情况下，也可以吸 收较多的红外光，出射光的光强衰减幅度增大，提高了测量的 分辨率，也使得抗干扰性能更好。 图中红外探测器的输出电压与接收到的红外光能量成正 比关系，通过调制红外光源，可以从探测器上获得２个输出信
因此加入气泵还有１个作用，就是为传感器提供内部对流 环境，依靠气体对流，对镜面进行干燥，效果非常明显。 气泵的启动模式分为２种：第一种为干燥模式，气泵驱动 电压为５ Ｖ，流量为０．８ Ｌ／ｒａｉｎ；第二种为测量模式，气泵驱动电 压为３．３ Ｖ，流量为Ｏ．５ Ｌ／ｒａｉｎ．当测量环境中相对湿度很大 （９０％以上），如果传感器镜面发生结露，测量值有偏差的时候， 将气泵开启至干燥模式，一般经过ｌ一３ ｍｉｎ时间，镜面结雾对 测量值的影响即可消除。 （下转第８４页）
Ｉ鲨Ｈ兰兰竺Ｐ
ａ。自＆ｌ
一．墨墨
信 号 —＋ Ａ／Ｄ ——＋ ＭＣＵ 转 放 换 大
ｌ徽卜陋电，卜
一叵
一厣画
图２系统结构图
Ａ／Ｄ选用的是多通道１６位的转换芯片ＡＤ７７０８，外接２．５６ Ｖ电压基准，Ａ／Ｄ转换速率高达１０５．３ Ｈｚ，可以非常灵敏的捕 捉到输入信号的变化。 经由Ａ／Ｄ转换过后的采样值进入ＭＣＵ控制电路，通过
１５０
２０ｌ ２４８ ３＿０３ ３４９ ４０ｌ
ｍ，完全满足距离的要求。总线驱动芯片选择
ＳＮ７５１７６Ａ，ＳＮ７５１７６Ａ与单片机的连接如图５所示，图１中输出 信号虬首先经过ＳＴＣｌ２Ｃ５４１０ＡＤ单片机中的１０位Ａ／Ｄ转换 器进行采样，将模拟信号变为数字信号，然后利用ＲＳ一４８５总 线将数据传到远方的计算机进行处理体检测仪硬件设计
㈣，
感器情况不尽相同，但当湿度继续增大到一定程度时，显示 值开始增大，当湿度继续增大时，仪表显示值都会达到满量 程９
９９９。
应用以上红外传感器构成的便携式ＳＦ６气体检测仪采用 的是泵吸式主动检测方式进行探测。从探测器上获得的输出 信号，经由放大电路和滤波电路后进入Ａ／Ｄ转换芯片，转换后 的数字量进入单片机。并在软件设计中加入了自动零点追踪 功能，此便携式ｓＦ６气体检测仪主要具有显示、自动年泄漏率 计算、自校准以及报警功能。其系统结构如图２所示。 ＭＣＵ控制器采用的是高性能，低功耗８位单片机ＡＴｍｅ— ｇａｌｌ２８．ＡＴｍｅｇａｌ２８由于其使用的ＲＩＳＣ指令集，可以使大多数 指令在１个指令周期内执行，因此它的数据吞吐率最高可达
２００
装置中液晶显示的电压，从表中可以看出测量精度为０．３％。 表２实际电压值与测量值对比数据