SF6气体检测实验室
气体检测系统设计原理：
空气中微量SF6气体的检测是比较困难的,目前，广为应用的原理多基于：高压放电电离法、红外线吸收法、电化学法、超声相关检测技术。
高压放电电离法是目前手持式检漏仪中常采用的检测方法，当空气中含有不同浓度的六氟化硫气体时，高压放电的电流就有所改变，通过测量此放电电流的大小而确定空气中泄漏的六氟化硫的浓度的大小。此类设备体积小，便于构建网络，成本低，但其高压电晕放电传感器寿命较短，不能长期稳定的工作，漂移大，易产生误报情况，不适合SF6定量在线检测红外线吸收法分激光型和普通光源型，它利用SF6气体对红外线具有强列的吸收作用的特征进行检测,可定量检测环境中SF6气体浓度,但设备的体积庞大，检测周期长，不适合构建网络和实时检测，真正的激光型成本非常高,目前市场上也有一些伪激光型,实际是普通红外光源型,虽然成本低,但其稳定性就很难保证。近年来，电化学法也有重大的突破，能定量检测环境中SF6气体浓度,有较好的稳定性，但由于其传感器参与反应，可能产生二次污染，传感器寿命较短，要定期更换传感器，增加了后期投入；运用超声相关检测技术，当构成二元混合气体的两种气体的分子量相差较大时，声音传播速度随两种气体组分的不同而变化。这种检测方法具有精度高、操作简单、成本低、稳定性高等优点，另外容易实现系统的在线实时测量，实现监测自动化，适合在工业现场环境中
使用，经实验证明原理简单可行。
通过上面的介绍和比较可见，运用超声检测技术，结合CPLD强大的控制能力，克服了使用寿命短、体积庞大、稳定性差等缺点，可定量、实时的对SF6气体浓度进行高精度的检测。超声原理的SF6气体浓度定量检测报警系统。该SF6气体浓度定量检测报警系统是根据当前电力系统强调安全生产的形势，结合当前微电子技术的发展，利用超声与CPLD相结合的先进技术，融合软硬件可裁减技术，为在安装在SF6
设备的配电装置室的工作人员提供人身健康安全保护而量身设计、开发的智能型在线监测系统。
功能概述
检测环境空气中SF6气体浓度和氧气浓度，当环境中SF6气体浓度超标或缺氧，能实时进行报警，同时自动启动风机进行通风，并且具有温湿度检测、语音提示、上传数据到PC机、历史数据查询等完善的功能，可广泛应用于各种电压等级的SF6开闭室、SF6开关室、SF6主变室、组合电器室（GIS室）等。
主要特点
高精度实时检测系统超声波声速测量与相位测量相结合，并将CPLD作为设计的主要控制芯片，可定量、实时在线测量SF6气体浓度，克服了传统测量方法如负电晕放电法和卤素传感器法只能定性判别是否越限的缺陷，能够准确得到气体中SF6含量。
a .软硬件可裁减
检测器一机多能，可通过方便的外部设置对检测器功能进行灵活的软硬件裁减，以适应不同场合的需求，尽最大努力为客户节省成本。
b.超低误报率
针对传统产品误报率高的缺点，采用完全差分处理，杜绝了空气扰动、温湿度变化等带来的影响，从根本上解决了系统不稳定的问题。
c.高性能的控制、处理系统
本系统将具有自上而下的高级设计方法、系统硬件描述能力强等优点的CPLD和执行效率高、底层操作能力强的单片机联合运用，大大提高了系统的控制和处理功能。
d.. 多重检测功能
主要针对SF6气体泄漏和缺氧状况进行检测，并兼有温度、湿度等环境数据的辅助检测功能，完全符合《电业安全工作规程》要求。
E 完备的通信网络
本系统将RS232和RS485接口联合运用，为多个分机在现场检测多种数据，然后传给一台集控器（单片机或PC机）进行处理与显示、存储构建了一个适宜的通信网络。
F 历史数据记录和查询
本系统配有大容量数据存储器，可实时记录历史数据，并可随时对历史数据进行查询。
G 长寿型设计
为了延长寿命，SF6传感器采用间歇式工作，大大提高了传感器的工作稳定性和使用寿命。
H 高度人机交互功能
液晶输出现场参数、报警历史数据、上次风机启动时间，并可通过键盘、液晶联合作业进行时间设置、风机工作参数设置、通信设置、报警限设置等，并且有人工启动风机功能。另外，当欲进入现场的人员离集控器大概两米时，语音系统自动启动，提示欲进入人员查看现场参数，自动语音报出现场参数，并自动判断现场是否安全，是否同意人员进入。
抗干扰能力强
本系统对干扰问题作了充分的考虑，在硬件电路和软件设计上分别采用了多种有效的抗干扰处理方法，保证了系统的稳定工作，以及测量数据的准确性，本系统能在环境抗干扰方面满足
220kV变电站中强电磁场干扰环境下正常使用的要求。
工作原理
该SF6气体浓度定量检测报警系统主要包括检测器、集控器和语音辅助设备三个部分。检测器是本系统的核心，它的作用是检测空气绝缘开关（GIS）配电室内各隔离气室泄漏的。
SF6气体浓度、室内现场温度、湿度、氧气含量，并将检测到的数据值通过通信总线传送给集中控制器控制器。
集控器的功能包括准确无误地接收检测器传送过来的测量数据，并进行整理以备后用；对多个分机进行管理、调配；判断现场数据是否超出设定限，超出则进行报警、启动风机等控制输出动作；液晶输出现场参数、报警历史数据、上次风机启动时间，并可通过键盘、液晶联合作业进行时间设置、风机工作参数设置、通信设置、报警限设置等，并且有人工启动风机功能；与语音辅助装置进行通信，响应语音装置的中断，并把要求语音报出的数据传给语音装置；具有数据上传功能，把检测数据上传到PC机，以方便远程查询。
当环境中SF6气体浓度或氧气含量发生变化时，检测器能立刻捕捉到这一变化，并将检测到的变化量数据转换成数字信号，通过RS－485现场总线传送到集控器，集控器一方面将检测器传来的检测数据在显示屏上显示出来，另一方面，通过运算分析，与储存在集控器内的存储器上的各种固有参数进行比较，做出判断——各项数据是否超标。在超标的情况下主动把数据传送到PC机，供值班人员作为现场处理的参考。当SF6浓度高于报警设定值（规程要求为1000ppm，本系统可在100—2000 ppm范围内设制）或氧气含量低于报警设定值18%（0~30%范围内可设制）时，系统集控器将自动进行报警，同时启动风机进行通风，并记录报警信息供以后查询。