SF6气体泄漏检测的原理有哪些?

 

 

SF6气体泄漏检测的方法很多。由于六氟化硫是负电性气体，具有吸收自由电子形成负离子的特性，检漏的方法多是利用这一特性进行的。六氟化硫气体泄漏检测方法常用的有四种：紫外电离检测、电子捕获检测、真空高频电离检测及负电晕放电检测。

 

1、紫外电离检测原理：紫外电离检测是利用紫外线将检测气体中的氧气和六氟化硫气体离子化，根据它们的离子迁移速度和电子吸收的能力的差异，迅速简便地测定出在检测的气体中所包含微量六氟化硫的浓度。其检测原理是以通过紫外检测器中的紫外灯以2KHZ震荡频率脉动，发射出1849×10-10m 的紫外线。紫外线通过网状的加速电极，直接照射在光电面上，使光电面发放出自由光电子。在光电面与加速电极之间通过被测气体，使被测气体中的氧气和六氟化硫气体吸附在这些光电子上。这些光电子在光电面和加速极之间施加的电压作用下，被电离为离子状态，以各自的迁移速度向光电面移动。由于氧气和六氟化硫气体的负电性不相同，对光电子俘获能力不相同，则形成不同的迁移速度，利用这种速度差别形成的离子流的相位差，将相位改变的离子流检测出来，就可检查出六氟化硫气体的存在及浓度。 

 

2、电子捕获检测原理：电子捕获检测采用放射线同位素Ni63作为检测器的离子发射体。该类仪器只对具有电负性的气体（如卤素物质以及含有O、S、N分子的物质）产生信号，灵敏度随物质电负性的增强而增高。其检测原理为当载气通过放射源时，β射线的高能力电子使载气电离形成正离子与慢速电子，向阳性相反的电极定向迁移形成基流。当负电性气体（如六氟化硫）从探头进入检测器时，捕获了检测器中的慢速电子生成负离子，其负离子在电场中的运行速度比自由电子的低，待检气体负离子与载气正离子复合成为中性化学物，被载气带出检测室外，而使原有的基流减少。该基流的减少量与被测气体的浓度成一定数量的比例关系，这样，通过信号放大器，将变化了的基流转为浓度指示信号输出，从而达到检测气体浓度的要求。 

 

3、负电晕放电检测原理：负电晕放电检测是以高频脉冲负电晕连续放电效应为原理，根据六氟化硫负电性有抑制作用的特性来检测泄漏气体。其检测原理是利用抽气泵是气体经过净化层（清除水分及灰尘）进入检测器中，检测器在脉冲高压作用下产生电晕连续放电效应，当气体中带有负电性气体（如六氟化硫、卤素、氟卤烃等）时，这些负电性气体对检测器中的电晕电场起到抑制的作用。其气体中的负电性越强，物质浓度越高，则电晕效应越受到抑制，电晕放电电流则会减少，这些随负电性气体浓度而变化的电晕电流通过信号放大转换成浓度指示值，同时，由已设定的报警电路根据电流的大小信号而发出浓度超限警告信号。该类仪器的检测器容易受空气中的粉尘、油烟及腐蚀性的气体污染，而使仪器的灵敏度及其性能下降，所以要对仪器定期清洗，通常用无水乙醇注入检测器反复冲洗数次，晾干后可重新标定使用。

 

 4、高频电离测量法原理：以空气中含有不同浓度的六氟化硫气体或各种卤素气体时在高频电磁场的作用下电离程度不同为原理。其检测原理为：仪器由探头和泵体组成，仪器气体电离腔两侧的高频电场电极与高频振荡线圈组成高频振荡器的谐振回路和能量输出回路，探头的针阀可以调节进气量，使其与抽气泵的抽气速率相配合，以便在气体电离腔内保持一定的真空度，使被测气体在较低能量的高频电磁场作用下，具有足够的电离度。由高频线圈产生的高频电场和磁场共同作用于电离腔内的稀薄气体，使之产生高频无极电离现象。当电离腔内通过的空气不含六氟化硫或卤素气体时，腔体吸收高频电场和磁场所给予的能量，致使谐振回路内的Q值显著下降，同时引起高频振荡器的振荡幅值大大下降，然而当空气中含有六氟化硫或卤素等负电性气体时，因为六氟化硫及卤素气体是俘获电子的气体，可大量地俘获在电离腔内的自由电子，这样电离腔中的电离度减弱，振荡器的振荡幅值上升，上升的幅值与被测气体的负电性气体浓度成比例变化，从而通过信号放大器将信号转换为浓度指示。