基于非分光紅外技術(shù)SF6傳感器的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、SF6氣體具有良好的絕緣性和滅弧性，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，電力設(shè)備一旦發(fā)生SF6氣體泄漏，SF6氣體及其分解產(chǎn)物不僅污染環(huán)境，而且影響電力設(shè)備安全運(yùn)行，甚至危害工作人員的身體健康。因此，對電力系統(tǒng)中SF6氣體濃度檢測具有非常重要的意義。
　　為滿足電力系統(tǒng)中精確檢測SF6氣體濃度的實際需求，本論文根據(jù)紅外光譜吸收理論，采用單光束雙波長的差分吸收檢測技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)了一種小型化高性能的非分光紅外SF6傳感器。在光學(xué)系統(tǒng)

2、中，選用新型的電調(diào)制紅外光源取代傳統(tǒng)的機(jī)械斬波式調(diào)制光源，大大提高了系統(tǒng)的緊湊性和穩(wěn)定性;利用集成了高精度濾光片的熱釋電紅外探測器實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，結(jié)合測量通道和參比通道兩路輸出，有效增強(qiáng)了傳感器的檢測精度和抗干擾能力;氣室采用先進(jìn)的3D打印技術(shù)制作而成，有利于實現(xiàn)傳感器的小型化和高精度。在電路系統(tǒng)中，針對光源的工作特性，設(shè)計有驅(qū)動電路實現(xiàn)了光源的電調(diào)制，提高了光源工作的穩(wěn)定性;針對探測器的工作特性，通過合理設(shè)計信號調(diào)理模塊，實現(xiàn)了對探測器

3、輸出微弱信號的放大、整流、濾波等功能;傳感器以單片機(jī)系統(tǒng)為控制核心，實現(xiàn)信號的采集、數(shù)據(jù)處理、串口通信以及光源調(diào)制等功能。
　　實驗中，采用標(biāo)準(zhǔn)濃度SF6氣體對傳感器進(jìn)行標(biāo)定，擬合出了SF6氣體濃度與輸出電壓的關(guān)系曲線。實驗結(jié)果表明，設(shè)計的傳感器系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確檢測0-2000ppm范圍內(nèi)的SF6氣體濃度，系統(tǒng)的重復(fù)性、穩(wěn)定性和檢測誤差均滿足預(yù)期要求。該SF6傳感器具有小型化、壽命長、成本低、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，在電力行業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊