SXL-20 SF6泄漏在线监测系统采用超声波测速法进行SF6泄漏的测量,其原理是超声波速度在不同摩尔质量的气体的传输速度是不同的。我们知道SF6气体的分子量是空气的5倍,即使少量的气体泄漏,也能体现在气体摩尔质量的变化上,从而超声波的速度也是不同的。我们测得声速变化,即可反映SF6泄漏浓度变化。
声波是一种在弹性媒质中传播的机械波,它是纵波。频率小于20Hz的声波为次声波,频率在20 Hz~20 kHz的为可闻声波,大于20 kHz为超声波。超声波具有波长短、易于定向发射等优点,而且超声波在媒质中的传播速度与媒质的特性和状态有关,通过媒质中声波的测定可了解媒质的特点。如测气体、液体的浓度,液体的流速,气体温度的瞬时变化,材料的弹性模量等,都可通过测这些物质中的声速来实现。
声波在理想气体中的传播速度为:
当通过差分法消除温度影响后,声波速度就仅和气体摩尔质量有关。对于SF6气体,其气体摩尔质量为空气的5倍,因此当空气中泄漏SF6含量变化时,其气体摩尔质量也会发生变化,对应到声速上也会产生对应的改变。我们通过超声传感器测量超声波的传播速度,反推出SF6气体的含量,即可实现定量测量空气中SF6泄漏气体的浓度。 |