原创 两种原理的六氟化硫（SF6）传感器技术解析‌

六氟化硫（SF6）作为一种无色、无味、无毒且不可燃的惰性气体，在电气设备绝缘、镁铸造工艺、半导体制造以及医疗领域等方面有着广泛的应用。然而，其强大的温室效应特性，使得SF6的排放成为了一个全球性的问题。因此，对SF6气体的准确监测变得尤为重要。本文将详细介绍两种基于不同原理的SF6传感器：热导测量原理SF6传感器和非分散红外（NDIR）SF6传感器。

一、SF6气体的性质与应用

SF6气体具有优异的电负性和热稳定性，对金属和绝缘材料无腐蚀作用，且不易分解。这些特性使得SF6在电力行业得到了广泛应用，如SF6断路器和SF6电流互感器等。然而，SF6气体的泄漏会对环境和人体健康造成潜在威胁。因此，对SF6气体的纯度、泄漏和分解情况进行监测，是电力行业的重要任务。

二、热导测量原理SF6传感器

热导测量原理SF6传感器是一种经典的气体浓度测量方式。其工作原理是基于被测气体与背景气体的热导率差异来计算SF6气体的含量。当被测气体以恒定流速流入传感器时，热导池内的铂热电阻丝的阻值会因SF6气体的浓度变化而变化。通过惠斯顿电桥将阻值信号转换成电信号，并经过电路处理放大、温度补偿和线性化后，即可得到SF6气体的浓度测量值。

热导测量原理SF6传感器具有精度高、重复性好和波动性小的优点，因此在市场上得到了广泛应用。近年来，虽然非分散红外（NDIR）技术得到了快速发展，但在SF6纯度测量方面，热导测量原理仍然具有不可替代的优势。

三、非分散红外（NDIR）SF6传感器

非分散红外（NDIR）SF6传感器是一种基于气体分子近红外光谱选择吸收特性的气体传感装置。其工作原理是利用气体浓度与吸收强度之间的关系（朗伯-比尔定律）来鉴别气体组分并确定其浓度。SF6气体分子在10.55微米附近有很强的吸收，因此NDIR传感器采用此波长来测量SF6气体的浓度。

NIDR非分散红外SF6传感器工作原理

然而，在实际应用中，NDIR传感器在测量SF6纯度时存在一些问题。由于SF6气体在10.55微米波长附近的吸收非常强，导致信号过大，使得在90%~100%Vol.的测量范围内，传感器读数波动大，重复性差。因此，在SF6纯度测量方面，NDIR传感器并不如热导测量原理传感器可靠。

尽管如此，NDIR传感器仍具有响应迅速、抗干扰能力强、使用寿命长等优点。在特定条件下，如测量范围较小或精度要求不高时，NDIR传感器仍然是一种可行的选择。

五、结论

综上所述，热导测量原理和非分散红外（NDIR）原理是两种常见的SF6传感器测量原理。在对比两种原理的优缺点后，我们可以得出以下结论：在SF6纯度测量方面，热导测量原理传感器具有更高的精度和重复性，更适合于对SF6气体进行准确监测；而NDIR传感器虽然具有一些优点，但在测量SF6纯度时存在波动大和重复性差的问题，需要谨慎选择。

随着技术的不断发展，未来可能会有更多新型的SF6传感器出现，以满足电力行业对SF6气体监测的更高需求。然而，在现阶段，热导测量原理和非分散红外（NDIR）原理仍然是SF6纯度测量的主流技术。