一、核心区别概览
特性 | SF6 超声波传感器(TH-S-SF02) | SF6 红外传感器(TH-S-SF02H) |
检测原理 | 检测气体泄漏时产生的高频声波(超声波) | 检测SF6气体对特定红外光的吸收 |
检测对象 | 泄漏事件本身(流动的气体) | SF6气体分子的浓度 |
定性/定量 | 主要为定性或半定量,难以精确测量浓度 | 可精确定量测量气体浓度(ppm或%含量) |
泄漏类型 | 擅长检测高压、高速的喷射状泄漏 | 擅长检测任何速度的泄漏,包括微弱、缓慢泄漏 |
环境影响 | 易受环境噪音干扰 | 受环境气流、温度和压力影响 |
主要用途 | 快速定位泄漏点 | 精确测量泄漏浓度、安全预警、定量监测 |
二、详细解析
1. SF6 超声波传感器
工作原理:
SF6气体在高压下从狭小缝隙泄漏时,会形成湍流,产生频率在20kHz以上(人耳听不见)的超声波。超声波传感器通过内置的压电麦克风捕捉这些特定频率的声波信号,并将其转换为可听声音或电信号强度指示给使用者。它并不直接“识别"SF6气体,而是识别“泄漏"这种行为。
优点:
快速定位:非常适合在大范围设备上快速扫描,找出泄漏点的大致区域。操作者像使用听诊器一样,听到超声波声音最大的位置就是泄漏点。
非接触式:可以在一定距离外(如几米到十几米)进行检测,无需直接接触设备,对高压设备更安全。
响应迅速:一旦泄漏发生,超声波立即产生,传感器能快速响应。
不受气体类型限制:理论上可以检测任何高压气体的泄漏(如空气、氮气),但设备通常为SF6泄漏的声学特性做了优化。
缺点:
无法定量:只能知道“这里漏了",无法知道“漏了多少ppm的SF6"。
易受干扰:环境中的风噪、雨声、电机运转、电晕放电等都会产生超声波,造成误报或干扰检测。
对微漏不敏感:低速、微小的泄漏产生的超声波很弱,难以被检测到。
仅适用于正在发生的泄漏:无法检测已经停滞在空气中的SF6气体。
2. SF6 红外传感器
工作原理:
基于红外光谱吸收原理。SF6气体对特定波长(通常在10-11微米范围内)的红外光有强烈的吸收作用。传感器内部有一个红外光源,发射出的红外光穿过被测气体(要么是环境空气,要么是采样气室),检测器测量红外光被吸收后的强度。吸收越多,代表SF6气体浓度越高。
优点:
高灵敏度与定量检测:可以精确测量出SF6的浓度值,单位通常是ppm(百万分之一)或%LEL(爆炸下限百分比)。这对于安全监测和泄漏评估至关重要。
检测微漏能力强:即使是非常缓慢的泄漏,只要气体积累到一定浓度,就能被检测出来。
抗干扰性好:专门针对SF6的吸收峰,不易受其他环境噪音干扰。
可进行区域安全监测:可以做成固定式在线监测系统,实时监测开关室、GIS室等空间的SF6浓度,防止人员缺氧中毒。
缺点:
响应速度较慢:需要气体扩散或泵吸到传感器内部,有一个响应时间。
通常需要接近泄漏源:对于手持式点检仪,需要将探头靠近疑似泄漏点才能准确测量。固定式也是监测固定区域的浓度。
成本较高:核心的光学部件和电路通常比超声波传感器更昂贵。
可能受交叉干扰:虽然不常见,但某些其他气体如果在同一波段有吸收,可能会造成轻微干扰。
三、应用场景选择
当你需要快速找到泄漏点在哪里时(尤其是高压泄漏):
选择 SF6 超声波传感器。运维人员可以拿着它沿着GIS设备的密封面、管道接头等地方快速扫描,像“寻宝"一样,通过声音变化精确定位泄漏点。
当你需要知道泄漏量有多大、是否符合标准,或进行区域安全监测时:
选择 SF6 红外传感器。
例如:
检修后定量检测泄漏率是否合格。
在GIS室/开关站安装固定式SF6红外监测报警系统,保障人员安全。
使用手持红外检漏仪对疑似微漏点进行定量确认。
四、总结与类比
一个非常形象的类比是:
SF6超声波传感器 就像医生的 “听诊器" 。它通过“听"泄漏的“声音"来定位问题所在。
SF6红外传感器 就像医生的 “血液化验" 。它通过“分析样本"来精确确定“病因"和“病情"的严重程度。
在实际的SF6气体泄漏检测工作中,这两种技术常常是互补使用的:先用超声波传感器进行快速、大范围的初步筛查和定位,找到可疑泄漏点后,再使用红外传感器进行精确定量和确认。