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SF6+O3+O2 三气体传感器

一、产品介绍 1.1 功能概述    SF6+O3+O2 三气体传感器是一款基于 NDIR 测量原理以及固态电化学技术的三合一气体检测传感器模组，广泛应用于变电站、配电室、开关站和环网柜等场所的 SF6（六氟化硫）泄露气体检测，O3(臭氧)气体检测以及 O2（氧气）气体检测，具有使用寿命长、测量精度高、气体选择性好、性能稳定等优点。 &nbs

产品描述

一、产品介绍

1.1 功能概述

SF6+O3+O2 三气体传感器是一款基于 NDIR 测量原理以及固态电化学技术的三合一气体检测传感器模组，广泛应用于变电站、配电室、开关站和环网柜等场所的 SF6（六氟化硫）泄露气体检测，O3(臭氧)气体检测以及 O2（氧气）气体检测，具有使用寿命长、测量精度高、气体选择性好、性能稳定等优点。

产品结构框图如下图 1 所示。

图 1 SF6+O3+O2 三气体传感器产品结构框图

1.2 工作原理

1.2.1 SF6 气体检测单元

SF6 气体检测单元主要采用 NDIR（Non-Dispersive InfraRed 非分散红外技术）气体检测方式，其工作原理是基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系（朗伯-比尔 Lambert-Beer 定律）鉴别气体组分并确定其浓度。郎伯—比尔定律其数学模型可表示为：

式中吸收光强 i 可表示为：

式中，I0为入射光强；I为透过光强，l为气体介质厚度，p为气体浓度，k为被测吸收系数。红外光源辐射出红外光，红外光线穿过光路中的被测气体，透过窄带滤光片，到达红外探测器。通过测量进入红外探测器的红外光强度，来判断被测气体的浓度。

SF6 气体检测单元结构组成包括：一个红外光源、一个气室、两个滤光片和红外探测器组成。

结构框图如下图 2 所示：

图 2 SF6 气体检测单元结构框图

1.2.2 O3 和 O2 气体检测单元

O3和O2气体检测均都是采用电化学原理，利用被检测气体在催化电极和电解质所组成的封闭系统中，发生的化学反应并产生电信号，以电信号的大小来确定被检测气体浓度的一种气体检测单元。被检测气体扩散或者泵入到催化电极表面，并发生氧化或者还原反应，由此产生的电流与被检测气体的浓度呈正比，通过检测电流的大小即可实现对气体浓度的测定。

1.3 产品特点

⚫ 采用非分光红外技术（NDIR）

⚫ 内置温度补偿和气压补偿功能

⚫ 测量精度高、气体选择性好、响应速度快

⚫ 使用寿命长、稳定性好

⚫ 自带零点微调、稳定功能

⚫ 嵌入式 MCU、高可靠性设计，抗干扰性能满足国标Ⅲ级以上

⚫ 具有无线 LoRa 通信接口（或有线 RS485 通信接口），满足了系统组网的要求

⚫ SF6/O3/O2 支持可选搭配，默认三款都具有

1.4 产品外观及尺寸

单位：mm
图 3 SF6 气体传感器尺寸图

二、技术指标

2.1 工作条件
l 工作温度：-20~+50℃

l 工作湿度：15%~90%RH（无凝结）

l 大气压力：70kPa～106kPa

2.2 性能参数

参数名称	参数内容
工作电压	标称 DC12V（范围 DC 9-30V）
工作电流	12V 供电：平均 30mA 电池供电：平均 12uA；休眠 2.3uA
电池容量	19000mAh
无线通讯接口	物理层：LORA MAC 层：《Q/GDW 12020-2019 输变电设备物联网微功率无线网通信协议》业务层：《输变电设备物联网传感器数据规范》
无线通讯参数	工作频段：2400-2483.5MHz 发射功率：≤10dBm
无线数据上送频率	配置上送频率范围 1 次/分钟至 1 次/30 分钟， 12V 供电默认 1 次/2 分钟电池供电默认 1 次/15 分钟
有线通讯接口（有线、无线二选一）	RS485 波特率：9600 MODBUS 协议 RTU 传输 CRC16 校验
SF6 气体检测单元性能参数
供气方式	扩散式
测量范围	0～5000ppm
测量精度	±5%FS

灵敏度	≤5ppm
稳定性	≤1%FS/年
预热时间	运行操作约 1min，达到性能约 5mins
响应时间	T63≤12s，T90≤25s
工作湿度	0~95%RH（无凝结）
平均无故障时间	≥10年
O3 气体检测单元性能参数
测量范围	0～10ppm
测量精度	± 10%FS
分辨率	0.01ppm
预热时间	≤3mins
响应时间	≤90s
恢复时间	≤90s
工作湿度	15~90%RH（无凝结）
使用寿命	2年（空气中）
O2 气体检测单元性能参数
测量范围	0～25%
测量精度	±3%FS
分辨率	0.1%
预热时间	≤20mins
响应时间	T50<10s, T90<20s
恢复时间	≤30s
工作湿度	15~95%RH（无凝结）
使用寿命	5年