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目前現(xiàn)場用檢漏方法有較多,SF6檢漏儀的各種檢測方法主要是利用SF6是電負性氣體,具有吸收自由電子的特性。常用檢漏儀的測量原理有紫外電離檢測、電離子捕獲檢測、真空高頻電離檢測、負電暈放電檢測、激光成像檢測、紅外光譜檢測等。
1)紫外電離檢測原理:紫外電離檢測是利用紫外線將檢測氣體中的氧氣和六氟化硫氣體離子化,根據(jù)它們的離子遷移速度和電子吸收的能力的差異,迅速簡便地測定出在檢測的氣體中所包含微量六氟化硫的濃度。其檢測原理是以通過紫外檢測器中的紫外燈以2KHZ震蕩頻率脈動,發(fā)射出1849×10-10m的紫外線。紫外線通過網(wǎng)狀的加速電極,直接照射在光電面上,使光電面發(fā)放出自由光電子。在光電面與加速電極之間通過被測氣體,使被測氣體中的氧氣和六氟化硫氣體吸附在這些光電子上。這些光電子在光電面和加速極之間施加的電壓作用下,被電離為離子狀態(tài),以各自的遷移速度向光電面移動。由于氧氣和六氟化硫氣體的負電性不相同,對光電子俘獲能力不相同,則形成不同的遷移速度,利用這種速度差別形成的離子流的相位差,將相位改變的離子流檢測出來,就可檢查出六氟化硫氣體的存在及濃度。韋弗斯SF6定量檢漏儀(Winfoss-C1)采用該原料進行設(shè)計檢測的。
2)電子捕獲檢測原理:電子捕獲檢測采用放射線同位素Ni63作為檢測器的離子發(fā)射體。該類儀器只對具有電負性的氣體(如鹵素物質(zhì)以及含有O、S、N分子的物質(zhì))產(chǎn)生信號,靈敏度隨物質(zhì)電負性的增強而增高。其檢測原理為當載氣通過放射源時,β射線的高能力電子使載氣電離形成正離子與慢速電子,向陽性相反的電極定向遷移形成基流。當負電性氣體(如六氟化硫)從探頭進入檢測器時,捕獲了檢測器中的慢速電子生成負離子,其負離子在電場中的運行速度比自由電子的低,待檢氣體負離子與載氣正離子復(fù)合成為中性化學(xué)物,被載氣帶出檢測室外,而使原有的基流減少。該基流的減少量與被測氣體的濃度成一定數(shù)量的比例關(guān)系,這樣,通過信號放大器,將變化了的基流轉(zhuǎn)為濃度指示信號輸出,從而達到檢測氣體濃度的要求。
3)負電暈放電檢測原理:負電暈放電檢測是以高頻脈沖負電暈連續(xù)放電效應(yīng)為原理,根據(jù)六氟化硫負電性有抑制作用的特性來檢測泄漏氣體。其檢測原理是利用抽氣泵的氣體經(jīng)過凈化層(**水分及灰塵)進入檢測器中,檢測器在脈沖高壓作用下產(chǎn)生電暈連續(xù)放電效應(yīng),當氣體中帶有負電性氣體(如六氟化硫、鹵素、氟鹵烴等)時,這些負電性氣體對檢測器中的電暈電場起到抑制的作用。其氣體中的負電性越強,物質(zhì)濃度越高,則電暈效應(yīng)越受到抑制,電暈放電電流則會減少,這些隨負電性氣體濃度而變化的電暈電流通過信號放大轉(zhuǎn)換成濃度指示值,同時,由已設(shè)定的報警電路根據(jù)電流的大小信號而發(fā)出濃度超限警告信號。該類儀器的檢測器容易受空氣中的粉塵、油煙及腐蝕性的氣體污染,而使儀器的靈敏度及其性能下降,所以要對儀器定期清洗,通常用無水乙醇注入檢測器反復(fù)沖洗數(shù)次,晾干后可重新標定使用。
4)紅外光譜檢測原理:非分光性紅外線技術(shù)(non-dispersive infrared absorption,NDIR)是基于氣體吸收理論的光譜類氣體檢測方法。其表現(xiàn)為:紅外光源發(fā)出的紅外輻射經(jīng)過一定濃度待測的氣體吸收之后,特定波長(SF6對應(yīng)10.6um,當光強度會發(fā)生與氣體濃度相對應(yīng)的變化,其變化規(guī)律可由比爾-朗伯吸收定律描述。因此可以根據(jù)光強變化求出氣體濃度。