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SF6 微水密度 三参数传感器

SF6 微水密度 三参数传感器. 上海技森电气科技有限公司 奥地利 E+E 公司 合作开发. 产 品 概 述. T 温度 F 湿度 P 压力 E 水汽分压 Td 露点 Tf 霜点 Wv 体积比 …. 多达十五个参数输出.

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SF6 微水密度 三参数传感器

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Presentation Transcript

  1. SF6 微水密度 三参数传感器 上海技森电气科技有限公司 奥地利E+E公司 合作开发

  2. 产 品 概 述 • T 温度 • F 湿度 • P 压力 • E 水汽分压 • Td 露点 • Tf 霜点 • Wv 体积比 • ….多达十五个参数输出 GB-GM-001型，SF6气体三参数传感器，是上海技森电气科技有限公司与奥地利E+E 公司合作研制的一款OEM传感器。 GB-GM-001集成了温度，压力和露点传感器，可以针对SF6气体或其它干燥气体测量：温度，压力，露点和微水含量。 GB-GM-001具有高稳定性，消除了环境温度和压力的变化所带来的影响，测量精度更高。

  3. GIS中SF6气体的水气来源 SF6新气中固有的残留水分 GIS有机绝缘材料的挥发 设备密封不良 安装检修时带入的水分

  4. GIS中SF6气体微水超标的危害 与SF6化合反应产生有毒分解物 对设备绝缘产生影响 产生的化学分解物腐蚀设备 影响开关的开断能力

  5. 电力行业相关标准 国标、企标是按照PPMV制定的

  6. 微水含量的表示方式 1、体积比（PPMV） 指水汽的体积与与之共存的SF6气体体积之比，可以转换成二种气体的压力之比。 2、露点/霜点（TD） 是指在给定的压力下，湿空气被饱和时的温度。 3、相对湿度（RH） 是指在给定的温度时压力下，水汽分压与该温度与压力下的饱和水汽分压分压之比，用百分比表示。

  7. 湿度的测量方式 1、露点法 用等压冷却的方法使被测气样中的水蒸气在露层传感器(冷镜或声表面波器件) 表面与水(或冰) 的表面呈热力 学相平衡状态，测量此时的温度，即为该气体的露(霜) 点 。 2、重量法 利用干燥剂吸收管吸收气样中的水蒸气，用精密天平称取干燥器前后的重量变化，即为该水蒸气质量。 3、电阻电容法（在线监测常用方法） 高分子材料在吸收水分以后，介电系数会发生变化，进而导致电容值也发生变化，通过准确的标定后即可测量气体中微水含量值。 瑞士MBW公司DDP-19露点仪 高分子薄膜湿度传感器

  8. E+E产品核心技术 核心技术一 1.多孔上层电极 • 导电材料 • 允许水汽通过 • 电容两极中的一极 2.敏感材料 • 高分子聚合物膜 • 吸收水汽: 吸收量取决于环境的相对湿度 3.下层电极 • 由导电材料制成 • 电容两极中的一极 4.玻璃基片 • 支撑整个传感器的底板 5.金属焊角 • 用于连接电路 敏感元件结构 1

  9. E+E产品核心技术 核心技术（二） 敏感原件工作原理 • r.f. =RH • RH (0-100%RH)=390---530PF • 电极层的厚度0.1-1µm 特殊标定： 薄膜电容 相对湿度（水汽分压）

  10. E+E产品核心技术 • 高分子湿敏电容传感器 • 是一个标准的平板电容 • 吸水性的高分子薄膜材料填充在电容中间 • 通常高分子材料----聚酰亚胺 • 当环境湿度发生改变时，水分进入聚酰亚胺薄膜的内部，使其介电常数发生变化，湿敏电容的电容值也随之发生变化，其电容值的变化与相对湿度的变化成正比。通过测量电容值，就能推算出相对湿度的大小。 • 湿敏电容传感器的特点 • 线性度好、体积小。 • 灵敏度高、响应快。 • 易于测量、滞后小。 • 不怕水浸、不会中毒 。 • 器件的一致性好，易于大批量生产。 • 耐污耐腐能力差、对环境的要求较高 。

  11. E+E产品核心技术 应对高湿和化学污染

  12. 市场常用监测方案简介 微水传感器 传感器的输出参数为露点值，如果要得到微水含量的体积比，必须要结合系统压力及温度值，进行一系列的换算 露点 常压露点 微水含量

  13. 压力露点与常压露点的转换

  14. 露点的测量误差导致换算出来的微水含量误差较大露点的测量误差导致换算出来的微水含量误差较大

  15. 微水密度监测方案 专用微水传感器 压力传感器 温度传感器 水汽分压 体积比 密度（200C的压力值） 露点温度

  16. 监测方案的对比 专用微水传感器 压力传感器 常用方案 露点 水汽分压 体积比 常压露点 露点 E+E方案 微水含量

  17. 传感器结构设计方案的对比 数据采集装置 温度传感器 压力传感器 微水传感器 温度、压力、微水三合一传感器，只需一个接口即可与设备本体连接 数据采集装置 E+E采用真正的温度、压力（密度）、微水三合一传感器，结构紧凑，和SF6气室只需一个借口即可，大大减小了SF6泄漏的风险，结构简单、可靠。 市场上常用 的微水密度传感器的结构示意图，从图中可以看出，压力（密度），微水，温度传感器是分开与气室想连接的，分体式设计对于结构可靠性及泄漏风险控制均有影响。 只需一个接口与气室连通

  18. 产品特点 1、三合一传感器，集成度高，减少漏气点，整体性高 2、多参数显示（温度、压力、密度、露点值、体积比、报警信号输出） 3、微水测量稳定，测量过程中消除了温度，压力对于测试结果的影响

  19. 技术参数 技术参数 • 测量值 • 露点（td）: • 测量范围：-55...60℃Td； • 精度： • 响应时间（气流速度：每分钟5L）： • 80 sec. -20℃Td → -40℃Td • 10 sec. -40℃Td → -20℃Td • 微水含量PPM（体积比） • 测量范围 10...200 000ppm • 精度（20℃）：Td= -55℃，6000mbar ±2ppm • 精度（20℃）：Td= -40℃，6000mbar ±8ppm • 精度（20℃）：Td= -30℃，6000mbar ±20ppm

  20. 技术参数 • 温度： • 精度（25 ℃） ±0.3℃ • 压力 • 测量范围 1…10bar • 精度 ±0.5% 通用指标

  21. 系统组网方案1 IEC61850 监测智能组件 交换机或服务器 RS485 前端传感器

  22. 系统组网方案2 后台或控制中心 IEC61850 监测智能组件 监测智能组件 前端传感器 前端传感器 RS485 RS485

  23. 现场安装图片

  24. 产品应用实例 变电站名称： 吉林长春变增容 延边安图变 重庆旗能电厂220kV电力送出工程黄山开关站 长春南变 松原广发变 四平变 四平梨明变 四平榆小变 四平榆靠变 酒超2012年变电站(技改12-1-4) 500kV岗市变 重庆奉节铁甲变 新疆国电伊犁河尼勒克一级水电站 新疆国电伊犁河萨里克特水电站 东风变 广西岩滩500kV GIS站

  25. E+E 公司介绍 奥地利益加义E+E公司是具有独立研发湿度、风速、CO2敏感元件能力,并能在此基础上进行大规模产业化生产高端工业变送器的专业仪表公司. 我们的主要产品是: • 各类温湿度变送器 • 低湿露点变送器 • 油中微量水分变送器 • 风速变送器 • 二氧化碳变送器 • 湿度敏感元件 • 专业温湿度校准服务

  26. E+E 公司概况 • 全球6个国家设有7个代表处 • 员工人数200人 • 销售额约2000万欧元 • 市场包括4个大领域 • 汽车工业领域 • 气象应用领域 • 探空仪 • 气象站 • 暖通空调领域 (HVAC) • 智能建筑 • 电子工业 • 涂装工业 • 城市地铁 全球客户: • 制药生化 • 纺织工业 • 食品饮料 • 军工航天 • 工业过程控制领域 • 造纸工业 • 烟机设备 • 环境试验 • 石油化工 • 皮革机械 • 电力工业 • 试验通风 • 农业生产

  27. E+E 公司历史 1979 奥地利国营voestalpine创立E+E公司 早期主要业务是为IBM提供电路板及配件 1985 开始高分子薄膜湿敏电容技术的基础研发工作 1989 第一只HC101型薄膜电容湿度传感器研制成功随后形成HC100、HC200、HC1000三个系列产品 1990 正式开始大批量生产湿度传感器 1993年通过ISO9001质量体系认证 1992 HC1000系列工业级湿敏电容传感器研发成功抗污染的敏感元件镀膜技术取得突破 ，工业级变送器投入市场 1994 德国海德汉公司收购E+E 及其母公司 E+E成为海德汉公司的全资子公司至今 1996 基于热膜原理的风速传感器研发成功 1998 第一台双压法湿度发生器Humor10研发成功 投入市场

  28. E+E 公司历史 2000 E+E工厂的湿度校准实验室成为OEKD湿度实验室 奥地利BEV官方授权的提供湿度标准的国家实验室 2000 新建的生产敏感元件的半导体洁净车间投入使用 2002 基于非扩散性红外原理的二氧化碳传感器研制成功 2003 带加热功能可测低湿露点的湿度传感器研发成功 带自动校准功能的EE35露点变送器投入市场 2004 利用薄膜电容传感器测量油中微量水分的EE36系列工业变送器成功下线投入市场销售 2005 E+E在中国与上海无线电23厂开始合作,为新研发探空仪提供湿敏元件. 2006 第二代双压法湿度发生器HUMOR20研制成功EE75工业级风速变送器下线 2007 带加热功能抗化学污染的HMC1系列湿度传感器研发成功，可在高湿高污染的环境中测量温湿的EE32/33工业变送器投入市场 2008 新扩建的湿度实验室、变送器车间、全自动物流仓库投入使用 2009 推出全新的低湿露点变送器EE371\EE372\EE375推出全新的油中水分变送器EE381为中国市场提供 改进的EE180湿度变送器

  29. E+E欧洲总部 E+E 公司介绍 • E+E总部位于奥地利林茨郊区的工厂

  30. E+E 公司中国 2000.02 进入中国市场 设立北京代表处 2004.10 设立上海代表处

  31. 专业制造温湿度、风速、CO2 变送器 两条湿度敏感元件生产线 激光溅射工艺高分子薄膜湿敏电容技术 热膜风速测量传感器技术 双光源非分散性红外线吸收二氧化碳传感器测量技术 两条风速敏感元件生产线 一条CO2传感器生产线 三条柔性变送器生产线, 所有敏感元件的生产和变送器的校准均在生产线上自动完成 核心技术 激光溅射工艺高分子薄膜湿敏电容技术 热膜风速测量传感器技术 双光源非分散性红外线吸收二氧化碳传感器测量技术 生产能力 两条湿度敏感元件生产线 两条风速敏感元件生产线 一条CO2传感器生产线 三条柔性变送器生产线 所有敏感元件的生产和变送器的校准均在生产线上自动完成 2008 年度产量 湿度敏感元件 200万片 风速敏感元件 500万片 CO2传感器 10万只 各类变送器 20万台

  32. E+E 公司介绍 E+E OEKD实验室为DIN EN ISO/IEC 17025标准实验室，由奥地利联邦政府机构BMWFJ授权，是奥地利湿度校准实验室认证机构，也是EA（欧洲认证委员会）和ILAC（国际实验室认可合作组织）的成员之一。 依照EA和ILAC成员间的协议，由E+E实验室出具的校准证书在欧盟范围内被广泛认可，符合国际公认的标准，并具有法律效力。特别是那些对生产设备要求提供高可靠性证明文件的行业，如医药、生化行业，要求产品必须附带可溯源至最高国际标准的校准证书，OEKD证书即能满足这些行业的要求。

  33. 国内产品质量性能测试分析 (参考数据）

  34. 测试一. 计量院标准性能测试 • 计量院标准微水发生装置SIMT-GD1075 • 20台同批平衡测试 • 两个霜点:-46°C, -35°C

  35. 测试一. 上海计量院标准性能测试

  36. 测试一. 计量院标准性能测试（一）

  37. 测试一. 计量院标准性能测试（二）

  38. 测试二. 单传感器长周期室外测试 11天室外环境运行稳定 系列1：温度

  39. 测试二. 单传感器长周期室外测试 系列1：温度 系列2：湿度 参考对照 11天室外环境运行稳定 1

  40. 测试三. 高温，低温极限测试 Max: 65°C Min: -40°C

  41. 测试三. 高温测试 温度60度以上（包括探头及PCB) 系列1：温度 系列2：湿度 超过二十四小时稳定运行

  42. 谢谢！

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