sf6檢漏儀的響應時(shí)間為什么重要?

近兩年和電力系統從事SF6泄漏檢測的工作人員接觸過(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定量檢漏儀在現場(chǎng)測試的時(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：傳感器響應時(shí)間和系統響應時(shí)間、靜態(tài)靈敏度和動(dòng)態(tài)靈敏度。

　　SF6檢漏儀的系統響應時(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時(shí)間。氣流通過(guò)傳感器的時(shí)間是指SF6氣體通過(guò)導管到達傳感器的時(shí)間，該時(shí)間取決于管路的長(cháng)度和抽氣泵的功率，一般2米長(cháng)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。傳感器本身的響應時(shí)間是指傳感器可以準確測量SF6氣體濃度所需要的時(shí)間，不同原理的傳感器響應時(shí)間有很大差別，范圍從毫秒級到分鐘級。

　　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)驗室標定的靈敏度，也就是用氮氣和SF6的混合氣體來(lái)標定的靈敏度，這個(gè)靈敏度應該是靜態(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)際在現場(chǎng)測量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。對于靜態(tài)靈敏度相同的兩臺儀器，若系統響應時(shí)間不同，當探頭以同樣速度經(jīng)過(guò)泄漏點(diǎn)時(shí)，響應時(shí)間快的儀器測量結果更準確，響應時(shí)間慢的測量結果偏小。同一臺儀器，當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出的結果也是不同的的，移動(dòng)速度越快讀數越小，移動(dòng)速度越慢測量結果越準確。有些傳感器是廣譜的，不僅對SF6氣體敏感，還對空氣中的其它氣體或水蒸汽敏感，所以實(shí)際測試周?chē)h(huán)境的干擾氣體會(huì )大大降低某些SF6檢測儀器的靈敏度。所以所謂動(dòng)態(tài)靈敏度是考慮周?chē)蓴_氣體的影響，也考慮系統響應時(shí)間的影響后在測試狀態(tài)下儀器可達到的靈敏度。動(dòng)態(tài)靈敏度取決于靜態(tài)靈敏度、系統響應時(shí)間和傳感器的選擇性?？傊挥徐o態(tài)靈敏度高、響應時(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)驗室做如下對比實(shí)驗、選用了三款SF6檢漏儀，關(guān)鍵技術(shù)指標如下表：

　　某進(jìn)口紅外原理的SF6檢漏儀 5750A

　　測量結果 定量 定量 定性

　　系統響應時(shí)間 1.5秒 5秒 小于1秒

　　靜態(tài)靈敏度 0.001ppm 1ppm 大約50ppm

　　同樣規格的SF6標準氣體六瓶，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氣體標準瓶泄漏口，測量結果如下表

　　LLD-100 某進(jìn)口紅外原理SF6檢漏儀 5750A

　　1ppm 0.913ppm 0ppm 無(wú)反應

　　5ppm 4.531ppm 0ppm 無(wú)反應

　　10ppm 9.125ppm 1ppm 無(wú)反應

　　50ppm 47.03ppm 13ppm 有輕微反應

　　100ppm 93.04ppm 24ppm 有反應

　　200ppm 191.5ppm 58ppm 有反應

　　因試驗條件限制，傳感器移動(dòng)的速度無(wú)法保持*一致，氣體泄漏的量也不一定*一致，但實(shí)驗結果基本能看出以下結論：

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

　　2、靈敏度1ppm響應時(shí)間5秒的紅外檢漏儀測試結果遠小于實(shí)際值，因此現場(chǎng)檢測時(shí)很容易錯過(guò)小于50ppm的泄漏點(diǎn)。

　　3、5750A檢測靈敏度很低，但響應時(shí)間快，所以現場(chǎng)測試效果和價(jià)值二十幾萬(wàn)的紅外檢漏儀差不多。

　　以上實(shí)驗也解釋了現場(chǎng)測試人員的疑問(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：靜態(tài)靈敏度、響應時(shí)間、傳感器的選擇性。