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sf6檢漏儀的響應(yīng)時(shí)間為什么重要?

發(fā)布時(shí)間:2021-05-07 13:58:12 瀏覽次數(shù):6206

  近兩年和電力系統(tǒng)從事SF6泄漏檢測(cè)的工作人員接觸過(guò)程中經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到如下疑問(wèn):為什么靈敏度1ppm價(jià)值十幾萬(wàn)甚至二十幾萬(wàn)的SF6定量檢漏儀在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的時(shí)候還不如價(jià)值幾千元的5750A定性檢漏儀?其實(shí)該疑問(wèn)的核心涉及到如下幾個(gè)概念:傳感器響應(yīng)時(shí)間和系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、靜態(tài)靈敏度和動(dòng)態(tài)靈敏度。

  SF6檢漏儀的系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間由兩部分組成:氣流通過(guò)傳感器的時(shí)間和傳感器本身的響應(yīng)時(shí)間。氣流通過(guò)傳感器的時(shí)間是指SF6氣體通過(guò)導(dǎo)管到達(dá)傳感器的時(shí)間,該時(shí)間取決于管路的長(zhǎng)度和抽氣泵的功率,一般2米長(zhǎng)的管路配1升/分的氣泵氣流通過(guò)傳感器的時(shí)間是1秒。傳感器本身的響應(yīng)時(shí)間是指?jìng)鞲衅骺梢詼?zhǔn)確測(cè)量SF6氣體濃度所需要的時(shí)間,不同原理的傳感器響應(yīng)時(shí)間有很大差別,范圍從毫秒級(jí)到分鐘級(jí)。

高精度SF6氣體檢漏儀

  很多儀器在宣傳靈敏度是1ppm或0.1ppm的時(shí)候其實(shí)指的是在實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定的靈敏度,也就是用氮?dú)夂蚐F6的混合氣體來(lái)標(biāo)定的靈敏度,這個(gè)靈敏度應(yīng)該是靜態(tài)靈敏度。所以靜態(tài)靈敏度是不考慮檢漏儀的響應(yīng)時(shí)間也不考慮周?chē)h(huán)境各種干擾氣體的影響的靈敏度。實(shí)際在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量SF6泄漏時(shí),檢漏儀的探頭是移動(dòng)的,速度大約在1厘米/秒-3厘米/秒。正常情況下泄漏點(diǎn)周?chē)鶶F6氣體的濃度是呈梯度分布的,既越靠近漏點(diǎn)SF6氣體濃度越高。對(duì)于靜態(tài)靈敏度相同的兩臺(tái)儀器,若系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間不同,當(dāng)探頭以同樣速度經(jīng)過(guò)泄漏點(diǎn)時(shí),響應(yīng)時(shí)間快的儀器測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確,響應(yīng)時(shí)間慢的測(cè)量結(jié)果偏小。同一臺(tái)儀器,當(dāng)探頭以不同速度移動(dòng)經(jīng)過(guò)泄漏點(diǎn)時(shí),同樣的泄漏在儀器上檢測(cè)出的結(jié)果也是不同的的,移動(dòng)速度越快讀數(shù)越小,移動(dòng)速度越慢測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。有些傳感器是廣譜的,不僅對(duì)SF6氣體敏感,還對(duì)空氣中的其它氣體或水蒸汽敏感,所以實(shí)際測(cè)試周?chē)h(huán)境的干擾氣體會(huì)大大降低某些SF6檢測(cè)儀器的靈敏度。所以所謂動(dòng)態(tài)靈敏度是考慮周?chē)蓴_氣體的影響,也考慮系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的影響后在測(cè)試狀態(tài)下儀器可達(dá)到的靈敏度。動(dòng)態(tài)靈敏度取決于靜態(tài)靈敏度、系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間和傳感器的選擇性。總之只有靜態(tài)靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間快、傳感器選擇性好的檢漏儀動(dòng)態(tài)靈敏度才會(huì)高。

  高壓實(shí)驗(yàn)室做如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)、選用了三款SF6檢漏儀,關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)如下表:

  某進(jìn)口紅外原理的SF6檢漏儀 5750A

  測(cè)量結(jié)果 定量 定量 定性

  系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間 1.5秒 5秒 小于1秒

  靜態(tài)靈敏度 0.001ppm 1ppm 大約50ppm

  同樣規(guī)格的SF6標(biāo)準(zhǔn)氣體六瓶,濃度如下1ppm,5ppm,10ppm,50ppm,100ppm,200ppm。通過(guò)減壓閥和流量表使各瓶子SF6氣體流出的速度盡可能一致。三種檢漏儀以1厘米/秒的速度經(jīng)過(guò)各個(gè)SF6氣體標(biāo)準(zhǔn)瓶泄漏口,測(cè)量結(jié)果如下表

  LLD-100 某進(jìn)口紅外原理SF6檢漏儀 5750A

  1ppm 0.913ppm 0ppm 無(wú)反應(yīng)

  5ppm 4.531ppm 0ppm 無(wú)反應(yīng)

  10ppm 9.125ppm 1ppm 無(wú)反應(yīng)

  50ppm 47.03ppm 13ppm 有輕微反應(yīng)

  100ppm 93.04ppm 24ppm 有反應(yīng)

  200ppm 191.5ppm 58ppm 有反應(yīng)

  因試驗(yàn)條件限制,傳感器移動(dòng)的速度無(wú)法保持完全一致,氣體泄漏的量也不一定完全一致,但實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本能看出以下結(jié)論:

  1、即使靜態(tài)靈敏度高達(dá)0.001ppm、響應(yīng)時(shí)間小于1.5秒、選擇性良好的采用激光光聲光譜檢測(cè)技術(shù)的LLD-100其動(dòng)態(tài)檢測(cè)靈敏度也就1ppm

  2、靈敏度1ppm響應(yīng)時(shí)間5秒的紅外檢漏儀測(cè)試結(jié)果遠(yuǎn)小于實(shí)際值,因此現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)很容易錯(cuò)過(guò)小于50ppm的泄漏點(diǎn)。

  3、5750A檢測(cè)靈敏度很低,但響應(yīng)時(shí)間快,所以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試效果和價(jià)值二十幾萬(wàn)的紅外檢漏儀差不多。

  以上實(shí)驗(yàn)也解釋了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員的疑問(wèn),因此建議用戶(hù)在選擇檢漏儀時(shí)要特別關(guān)注如下技術(shù)指標(biāo):靜態(tài)靈敏度、響應(yīng)時(shí)間、傳感器的選擇性。

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