第10章 六氟化硫气体泄漏检测技术.docx
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第10章六氟化硫气体泄漏检测技术
SF6气体泄漏检测技术
第一节SF6气体泄漏检测技术概述
一、发展历程
SF6气体泄漏作为GIS运行过程中的常见缺陷之一[1]，SF6的泄漏不仅会影响设备的绝缘强度，还将对大气环境产生较强的温室效应；此外，假如气体中含有电弧分解物，泄漏气体还将危害人身安全[2]。
因此，SF6气体泄漏检测工作异常重要。
SF6气体泄漏检测技术从上世纪五十年代开始应用，早期新安装和大修后的设备检漏主要依靠真空监视和压力检查，运行设备通过压力表进行泄漏监测，受检测技术的限制，泄漏点的判断主要采用皂水查漏[3,4]。
20世纪70年代，科研人员根据SF6气体的负电性开发了卤素仪，如美国TIF公司、德国DILO公司、美国CPS公司、英国ION公司都有相应技术产品。
20世纪末期，SF6气体泄漏的定量检测成为趋势并颁布了IEC60480和GB/T8905-1996《SF6电气设备中气体管理和检测导则》。
20世纪80年代开始，各大设备厂家、科研单位投入到检测技术的研发当中，其中代表性检测技术为：
20世纪80年代年美国USON公司开发电子捕获型检测技术；20世纪90年代初期日本三菱公司研发紫外电离型检测技术；上世纪90年代末期英国ION公司研发负离子捕捉检测技术。
以上述检测技术利用的都是SF6气体的负电性，21世纪初，随着人们对SF6气体的化学、声学和光学性质的不断深入了解，新型检测技术不断发展，如红外光谱吸收技术、光声光谱技术和成像法。
红外吸收技术和光声光谱技术利用SF6气体分子吸收红外线的特性，2004年德国GAS公司推出基于红外吸收技术的IRLEAKMETER检漏仪，后续西班牙Telstar、美国BACHARACH、德国WIKA等公司也开发了相应产品；光声光谱技术作为一种纯物理的、非破坏性的检测技术，2006年被丹麦INNOVA公司首先应用于SF6气体检漏。
成像技术包括激光成像和红外成像，通过影像的形式直观的判断泄漏点，近年来，成像技术已逐渐成为检漏技术的发展趋势，其中以美国FLIR公司、美国GIT公司的红外成像检漏技术和红相电力设备集团有限公司的激光成像检漏技术为主。
早期对于SF6气体的检漏主要采用皂水查漏、包扎法、手持检漏仪等检测方法,但早期的方法应用时设备都需要停电进行，不属于带电检测的范畴。
从上世纪九十年代末期至今，带电检漏仪器逐渐发展有以下几种：
紫外线电离型、高频振荡无极电离型、电子捕获型、负电晕放电型等。
但在实际使用中仍有不足，如泄漏部位定位性能差、检测误差随环境变化大、很难做到精确定位和定量检测等。
近几年，利用SF6气体红外特性发展的激光成像检漏法及红外成像检漏法，在检测SF6气体泄漏方面实现了重大突破，在相对较远距离就能发现泄漏的具体部位，精度高，检测结果非常直观，极大提高了检测效率同时也保证的人员的安全。
二、技术特点及应用情况
采用不同工作原理的各种泄漏检测技术都有自身的优势和不足，因此，掌握其优缺点和适用性，以便在不同的实际条件下合理使用各种检测技术是非常必要的。
2.1负电晕检测技术
负电晕检测技术的设备结构简单、成本低，但是，测试干扰因素较多、抗干扰能力差、电极易老化、传感器寿命短、单电极结构灵敏度不高、精度低等缺点。
目前，该技术由于精度低的缺点不适用于定量检测，多用于定性检漏仪，也有应用于室内SF6监测报警装置，该种技术原理的仪器在使用过程中需对检测器要定期清洗[5]。
2.2电子捕获检测技术
电子捕获检测技术性能非常稳定、测量分辨率高、精度高、响应和恢复速度都很快，但是，这种技术使用放射源和高压载气瓶，测试安全与快捷的要求均无法满足，且操作复杂。
这种类型的技术仪器多用于电力设备出厂试验，但是安全和便携因素制约着测试仪器的运输、存储和使用[5]。
电子捕获检测器（ECD）是一种对痕量电负性（亲电子）有机化合物的分析很有效的检测器，典型的产品是美国USON公司Q200。
它只对电负性物质有信号，样品电负性越强，给出的信号越大，但对不具电负性的物质则没有信号输出。
电子捕获检测器对卤化物，含磷、硫、氧的化合物，硝基化合物，多环芳烃，共轭羰基化合物，金属有机物，金属化合物，甾族化合物等电负性物质，都有很高的灵敏度，其检出限可达10ug／mL。
2.3紫外电离检测技术
紫外电离检测技术结构简单，响应快速等，但在实际使用中发现还存在不足，如泄漏部位定位性能差，检测误差随环境变化大，很难做到精确定位和定量检测，特别是对于室外布置的设备，现场检测中尤其暴露了其技术短板，检测的精确性还有待进一步深入研究[6]。
2.4负离子捕获检测技术
负离子捕获检测技术与电子捕获技术原理类似，但是离子化方式不同，它摒弃了放射源和高压载气瓶，操作菜单非常简单，是目前电力设备现场检漏工作中最常用的测试仪器之一。
同时，电极贵、成本高、反应慢也是高压真空负离子捕获检测技术不容忽视的缺点[5.6]。
2.5红外吸收技术
红外吸收技术是基于SF6气体对红外光谱的特征吸收原理，所以采用该技术的检测仪器体积小、质量轻、无放射源危险、无需耗材、性能稳定，目前，室内SF6泄露监测报警装置普遍地采用了该技术，但是它的检测灵敏度不高，最小检出限高达10μL/L，响应速度慢，制约了它在电力系统中定量检漏中的广泛应用[7.8]。
红外线原理检测仪的主要技术结构特点是它的灵敏性、响应时间及稳定性抵抗湿度和毒性气体,典型产品法国IAC510GT-01和武汉国电西高的GDWG-VSF6红外线双波SF6检测仪。
基于双波无弥散红外线的技术原理，因为红外线的变化对于不同的气体有着不同波长及变化。
反以能够用于测量单个的气体，对于其它的气体没有任何反应。
而且能够真实的测量出SF6气体的真正含量。
2.6光声光谱技术
光声光谱技术测量灵敏度极高、检出限低，且不存在传感器老化的问题、无需耗材、性价比高，是一种新兴的泄漏检测技术。
目前，在设备检漏中的应用不多见，主要是因为其响应时间过长，且仪器的测试性能和稳定性还需要时间的检验[5.6]。
从目前的应用情况来看，采用激光光声检测原理的典型的产品有DEVELOT生产的LLD-100型SF6定量检漏仪，红外激光源和特殊光声传感器技术保证了SF6的高灵敏度探测因此降低误报警的次数，仪器使用红外激光源以及这个波长的光学带通波滤器，这使得这个设备专门适用于SF6，避免了其它物质在泄露探测中可能的干涉。
2.7成像检漏技术
成像检漏技术通过成像方式方便的观测气体泄漏状况，在显示屏上以可见的动态烟云形式显现出来，从而可以直观、准确、快速的发现并定位泄漏点。
与常用方法相比较，可以安全的在远距离对泄漏点进行检测，保障了运行、检修人员的不受触电和气体中毒危险，减少了停电时间，可提高使设备的供电可靠性，SF6气体泄漏激光成像技术的应用，大大提高了现场漏点查找的效率。
SF6气体绝缘设备的应用大约60年，这期间人们对检漏工作的不断细化和提升，对SF6气体性质的持续深入研究，极大地推动了泄漏检测技术的发展，推广了泄漏检测仪器的现场应用。
但是，各种泄漏检测技术在使用过程中也暴露出了各自缺陷。
随着泄漏检测工作重要性的日益凸显，检测技术发展理念的持续创新，技术研发力量的不断加强，未来的泄漏检测技术将实现寿命长、测试安全、性能稳定、高灵敏度、高精度等特点，测试仪器将朝着体积小型化、操作简单化、数据处理智能化、测试人性化的方向发展。
第二节SF6气体泄漏检测技术基本原理
一、SF6气体特性
（1）负电性
SF6是负电性气体，具有吸收自由电子形成负离子的特性，检漏的各种方法多是利用这一特性进行检测的。
负电性是指分子（原子）吸收自由电子形成负离子的特性。
而当分子或原子与电子结合时会释放出能量称为电子亲和能，元素或物质的负电性可由电子亲和能来评价。
六氟化硫气体的这一性质主要是由氟元素确定的。
氟元素在周期表上是第七族卤族元素，它的最外层有七个电子，很容易吸收一个电子形成稳定的电子层（八个电子）。
卤族元素均具有负电性，氟具首位。
若干元素的电子亲和能值见表1。
当氟与硫结合后，仍将保留此特性。
六氟化硫的电子亲和能是3.4eV。
表1若干元素的电子亲和能值
元素
F
Cl
Br
I
O
S
N
SF6
电子亲和能/eV
4.10
3.78
3.43
3.20
3.80
2.06
0.04
3.4
周期族
Ⅶ
Ⅶ
Ⅶ
Ⅶ
Ⅵ
Ⅵ
Ⅴ
（2）红外吸收特性
不同气体分子由于具有不同的分子结构，其反映的分子内部运动和分子之间相互作用也各有不同。
分子的内部运动包括振动和转动，且分子的振动能量大于分子的转动能量，分子发生振动能级跃迁时，伴随有分子的转动能级跃迁，所以分子的光谱是振动-转动光谱。
根据能级跃迁理论，气体分子对入射光具有很强的选择性吸收。
当分子受到含有丰富频率的红外光照射时，分子会吸收某些频率的光，并转换成分子的振动能量和转动能量。
多原子分子由于更多的机械自由度，将使它们比简单的分子更有效地吸收和发射能量。
使分子的能级从基态跃迁到激发态，并使对应于吸收区域的红外照射光的光强减弱。
每一种物质都有自己的特征吸收谱，在气体吸收谱与光源发射谱重叠的部分会产生吸收，吸收后光强将会减弱，在一定条件下，其特征吸收峰值的强度与样品物质的浓度成正比关系。
因此可以把红外辐射通过气体的分子吸收光谱作为一种工具，达到测定样品浓度的目的。
SF6气体在10.6μm的红外辐射具有很强的吸收作用，如下图1所示。
图1SF6光谱透过率曲线图
二、泄漏检测机理
通过不断的深入研究，人们对SF6气体的特性，尤其是化学、声学、光学性质已经形成了系统的认识。
SF6气体的泄漏检测机理都是基于气体存在的这些性质，其中，负电晕检测技术、电子捕获检测技术、负离子捕获检测技术、紫外电离检测技术利用的是SF6气体的负电性；而红外吸收技术、光声光谱技术、成像技术是采用了SF6气体红外光谱的特征吸收的性质，下面分别针对各种检测技术对其工作原理进行详细阐述。
2.1负电晕检测技术
电晕放电是指带电体表面在气体或液体介质中出现的局部的自持放电现象,常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域内,如高压导线的周围,带电体的尖端附近等。
因为在尖端电极附近,电荷密度很大,局部电场强度很强,超过了气体的电离场强,使气体发生电离和激励,出现电晕放电,发生电晕放电时在电极周围可以看到发光的电晕层,并伴有咝咝声。
电晕放电的极性由曲率半径小的电极的极性决定。
如果曲率半经小的电极带正电,发生的电晕为正电晕，反之则称为负电晕。
负电晕放电检测技术中，采用了具有高频脉冲负电晕连续放电效应的检测器，当检测器中存在SF6气体时，SF6气体的负电性对负电晕放电有一定的抑制作用，致使电晕电流减小。
这些随负电性气体浓度而变化的电晕电流通过信号放大电路转换成浓度指示值[9]。
2.2电子捕获检测技术
电子捕获检测技术常采用放射性同位素Ni63作为检测器的离子发射体，且配有载气（Ar）。
当载气通过放射源时，放射源产生β射线的高能电子使载气电离形成正离子与慢速电子，向极性相反的电极定向迁移形成基流。
SF6气体的负电性决定了它能捕获载气电离形成的慢速电子，从而形成负离子。
待检SF6气体负离子与载气正离子复合成为中性化合物，而使原有的基流减少，基流的减少量与被测气体的浓度成一定数量的比例关系，将变化了的基流转为浓度指示信号输出，从而达到检测气体浓度的要求[5]。
2.3负离子捕获检测技术
该方法利用的是空气、SF6气体或各种卤素气体在高频电磁场的作用下电离程度的差异而形成的一种检测技术。
假设电离腔内通过的是纯的空气，腔体吸收高频电场和磁场所给于的能量，致使谐振回路内的功率因数显著下降，同时引起高频振荡器的振荡幅值大大下降。
然而当空气中含有SF6或卤素等负电性气体时，负电性气体具有很强的俘获电子的能力，致使电离腔中的电离度减弱，振荡器的振荡幅值上升，上升的幅值与被测气体的负电性气体浓度成比例变化，从而通过信号放大器将信号转为浓度输出值[10]。
2.4紫外电离检测技术
紫外电离检测是利用紫外线将检测气体中的氧气和SF6气体离子化，根据它们的离子迁移速度和对电子吸收的能力的差异，迅速简便地测定出在检测的气体中所包含的微量SF6的浓度[11]。
在光电面与加速电极之间通过被测气体，使被测气体中的氧气和SF6气体吸附在这些光电子上。
这些光电子在光电面和加速电极之间施加的电压作用下，被电离为离子状态，以各自的迁移速度向光电面移动。
由于氧气和SF6气体的负电性不相同，对光电子俘获能力不相同，则形成不同的迁移速度。
利用这种速度差别形成的离子流的相位差，将相位改变的离子流检测出来，就可检出SF6气体的存在及浓度。
下式表示与上述迁移速度有关的离子电流：
（1）
式中e—离子的电荷，Vk—离子迁移速度，d—光电面和加速电极间的距离，n—离子数，i—离子电流
由于d是固定的，离子电流i由离子电荷和离子迁移速度所决定，对SF6气体来说则主要由离子数来决定，离子数则指示气体中的SF6浓度。
这样检测器就可以定量地检测出SF6的浓度。
2.5红外吸收技术[6]
当红外光通过待测气体时，这些SF6气体分子对特定波长（975cm-1）的红外光有吸收，其吸收关系服从朗伯-比尔（Lambert-Beer）吸收定律。
由朗伯-比尔定律可知,光的吸收系数与物质的浓度有关。
通过吸收介质的长度与透射光强满足以下关系：
I（λ,I）=I0e-αCl
（2）
式中：
I和I0分别是透射和入射光强；α是一定波长下的单位浓度、单位长度介质的吸收系数。
l是待测气体与光相互作用的长度。
C是待测气体的浓度。
上式可转化为：
（3）
由此可知,在波长λ下,若气体的吸收系数α可以测量,则SF6气体浓度C可以从λ光的输入光强I和输出光强I0的变化量求出。
2.6光声光谱技术
光声光谱技术[12,13]与红外吸收技术的原理类似，都是利用气体对红外光的特征吸收。
然而，二者在定量SF6气体浓度时存在差异。
在光声光谱技术中，当样品吸收光能，并立即以释放热能的方式退激。
释放的热能使样品和周围介质按光的调制频率产生周期性加热，从而导致介质产生周期性压力波动，这种压力波动可用高灵敏的微音拾音器和压电陶瓷传声器检测，并通过放大得到光声信号。
压力波动的大小与光的吸收作用强弱存在一定的定量关系，再利用朗伯-比尔（Lambert-Beer）吸收定律对气体浓度进行换算，相当于间接检测气体对光的吸收作用，从而可以利用这个原理检测出SF6气体的泄漏及其浓度。
2.7SF6气体泄漏激光成像
SF6气体由于其具有极强的红外吸收特性，当激光遇到SF6气体时，会被SF6气体吸收，激光强度将明显减弱。
SF6激光成像检漏仪主要就是利用SF6气体该特性以及反向散射/吸收理论。
其工作原理为:
由激光发射器瞄准被测设备区域发出入射激光，经过背景反射会形成反向散射激光进入激光摄影机成像系统；在没有泄漏气体的情况下,所产生的反向散射激光与反向散射阳光产生的图像相同。
在有泄漏气体的情况下,发出的入射激光遇到泄漏的SF6气体，则其能量会被吸收一部分，返回到激光摄影机成像系统的激光强度由于经过气体烟雾的吸收将会减弱，从而导致无泄漏与有泄漏两种情况下的反向散射激光产生差异，最终造成各自的激光成像不同。
SF6气体浓度越浓,吸收就越大,激光成像对比度也越大。
在这种方式下,一般的非可视气体将在视频中可见,其泄漏源和移动方向都可以方便确定。
气体烟雾后面必须要有固定的背景，以便将激光反射到取景器进行成像。
也就是说气体必须在激光检漏仪和一个背景平面之间通过，该平面将激光反射回检漏仪以便显示图像。
在没有泄露气体的情况下，所产生的背景画图像与使用普通摄像机时反射阳光产生的图像相同。
然而在有泄漏气体出现时，发出的入射激光遇到泄漏的SF6气体，则其能量会被吸收一部分，返回到激光检漏仪成像系统的激光强度由于经过气体烟雾的吸收将会减弱，区域的试品图像将产生对比或变暗，气体浓度越浓，吸收越大，对比度也会越明显。
如下图2所示。
该技术使正常不可见的SF6气体泄漏在标准视频显示中可视化,检测人员在监视器上就可实时检测SF6气体由此可以发现有无SF6气体泄漏。
（a）无漏气
（b）有漏气
图2检漏原理图
2.8SF6气体泄漏红外成像
SF6气体泄漏红外成像检测也是利用SF6气体的红外特性。
红外探测器专门针对极窄的光谱范围进行调整，因此选择性极强，只能检测到可在由一个窄带滤波器界定的红外区域吸收的气体。
泄漏气体出现区域的视频图像将产生对比变化，从而产生烟雾状阴影。
气体浓度越大，吸收强度就越大，烟雾状阴影就越明显，从而使不可见的SF6气体泄漏变为可见，进而确定其泄漏源及移动方向，使检测人员能够快速、准确的找到泄漏点。
与激光检漏仪相比，无需反射背景，所以适用范围更广，同时因为无需激光发射器，所以重量也更轻。
下面的成像原理图可以使我们更清晰的理解SF6气体检漏仪的工作原理。
如下图所示，当物体发出的红外辐射通过空气与SF6气体组成的混合气体时，由于SF6气体对红外辐射的吸收能力更强，上方通过六氟化硫气体的红外辐射与下方通过空气的红外辐射相比，明显变弱了。
图3成像原理图
三、泄漏检测仪组成及基本原理
根据上述各种技术原理的检漏仪，在仪器结构组成上会有一些差异，但是围绕检漏仪性能上的指标基本都包括：
测量范围、灵敏度、响应时间、恢复时间、工作环境及仪器重量等。
3.1负电晕原理检漏仪
图4是负电晕放电检漏仪的原理图。
仪器由检测器3，高频脉冲发生器10，信号放大器5，自动跟踪电路9，报警电路7以及采样系统（包括采样探头1，净化层2和抽气泵4）组成。
图4负电晕放电检测器原理图
1—探头2—净化层3—检测器4—抽气泵5—信号放大器6—指示仪表
7—报警电路8—电源9—自动跟踪电路l0—高压脉冲发生器
抽气泵4使气体经过净化层2，（清除水分及灰尘）进入检测器3中，检测器在脉冲高压作用下产生电晕连续放电效应，当气体中带有负电性气体（如SF6、卤素、氟卤烃等）时，这些负电性气体对检测器中的电晕电场起到抑制作用。
其气体中的负电性越强，物质浓度越高，则电晕效应越受到抑制，电晕放电电流则会减少，这些随负电性气体浓度而变化的电晕电流通过信号放大电路转换成浓度指示值。
同时，由已设定的报警电路7根据信号大小而发出浓度超限警告信号。
3.2电子捕获原理检漏仪
采用该技术的仪器由探头和控制器组成。
探头包括有电子捕获检测器、检测管、信号放大器和指示器、浓度报警器。
控制器包括载气钢瓶、气体控制部件、信号控制系统及电源。
当载气通过放射源时，β射线的高能电子使载气电离形成正离子与慢速电子，向极性相反的电极定向迁移形成基流。
当电负性气体（如SF6）从探头进入检测器时，捕获了检测器中的慢速电子生成负离子，其负离子在电场中的运行速度比自由电子的低。
待检气体负离子与载气正离子复合成为中性化合物，被载气带出检测室外，而使原有的基流减少。
该基流的减少量与被测气体的浓度成一定数量的比例关系。
这样，通过信号放大器，将变化了的基流转为浓度指示信号输出，从而达到检测气体浓度的要求。
该类检测器对载气（通常为氩、氮气）的纯度有特殊要求。
3.3高频电离原理检漏仪
图5是高频电离检漏仪原理图。
仪器由探头和泵体两部分组成。
探头部分包括针阀2，气体电离腔3，振荡电路13，指示仪表6，报警信号器7。
泵体部分包括抽气泵4，控制电源10，以及直流电源8组成。
图5高频电离检测法原理图
1—探嘴2—针阀3—电离腔4—抽气泵5—信号放大器6—指示仪表7—报警信号器
8—直流电源9—交流电源10—控制电源11—泵体12—探头13—振荡电路
仪器气体电离腔3两侧的高频电场电极与高频振荡线圈组成高频振荡器的谐振回路和能量输出回路。
探头的针阀2可以调节进气量，使其与抽气泵4的抽气速率相配合，以便在气体电离腔3内保持一定的真空度，使被测气体在较低能量的高频电磁场作用下，具有足够的电离度。
由高频线圈产生的高频电场和磁场共同作用于电离腔内的稀薄气体，使之产生高频无极电离现象。
当电离腔内通过的空气不含SF6或卤素气体时，腔体吸收高频电场和磁场所给于的能量，致使谐振回路内的功率因数值显著下降，同时引起高频振荡器的振荡幅值大大下降。
然而当空气中含有SF6或卤素等负电性气体时，因为SF6及卤素气体是俘获电子的气体，可大量地俘获在电离腔内的自由电子，这样电离腔中的电离度减弱，振荡器的振荡幅值上升，上升的幅值与被测气体的负电性气体浓度成比例变化，从而通过信号放大器5将信号转为浓度指示。
3.4紫外电离检漏仪
图6是紫外电离检漏仪的原理图。
仪器是由检测器（包括紫外灯2、光电面5、加速电极4等）、气路系统（包括探头、气体净化管6、抽气泵7等）以及电子线路组成。
图6紫外电离检测器原理图
1—气体净化管2—紫外灯3—石英窗4—加速电极5—光电面6—气体净化管7—抽气泵
8—波形处理9—指示仪表10—直流增幅11—相位检波12—振荡线路13—电源
14—紫外电源15—加速电压16—信号放大器17—检测器
紫外检测器中的紫外灯2以2kHz振荡频率脉动，发射出1849×10-10m的紫外线。
紫外线通过网状的加速电极4，直接照射在光电面5上，使光电面发放出自由光电子。
在光电面与加速电极之间通过被测气体，使被测气体中的氧气和SF6气体吸附在这些光电子上。
这些光电子在光电面和加速电极之间施加的电压作用下，被电离为离子状态，以各自的迁移速度向光电面移动。
由于氧气和SF6气体的负电性不相同，对光电子俘获能力不相同，则形成不同的迁移速度。
利用这种速度差别形成的离子流的相位差，将相位改变的离子流检测出来，就可检出SF6气体的存在及浓度。
3.5红外吸收检漏仪
红外吸收检漏仪的主要组成部分包括：
光源系统、气体采样泵、测试气室、反射镜、滤光片、探测器、放大器以及数据处理系统，如下图7所示。
图7红外光谱吸收检漏仪的结构组成
仪器的工作原理为通过气体采集泵将采集到的气体引入到双反射镜气室内,经过红外光源所放射出的红外线透过气体,针对SF6气体的特定红外波段经过SF6气体时会被吸引一部分,通过红外探测器探测出红外波段的变化，并将该变化值通过放大器后，输入数据处理系统，进而显示出SF6气体的含量。
3.6光声光谱检漏仪
整个检测系统包括光声检测模块、信号调理电路、数据采集卡、DSP控制器、液晶显示面板及其他外围电路组成。
其中，光声检测模块包括红外光源、滤光片、光声腔、微音器、微型气泵及激光功率计和调频电源等。
总体结构见图8。
本检测系统，既可当作便携式设备用于现场，也可作为在线式使用，实时对SF6电力设备周围环境中的SF6气体浓度进行监测，并将数据通过远程接口，实时传输到后台服务器。
基本操作是：
开启微型气泵抽气，当混有SF6的空气进入光声腔后，开启调频电源，发射经过电源直接调制的红外光，通过中心波长为10.6μm的滤光片进行过滤，然后射入到光声腔中激发气体产生声波。
不同浓度的SF6气体所激发的声波强度是不同的，且二者之间具有很好的线性对应关系。
然后，对微音器输出的电信号进行差分放大和锁相放大，将数据输入到数据采集卡，进而输入DSP控制器，并把对应的浓度值换算后显示到液晶显示屏。
此外，还可以根据预先设定好的报警限值，当SF6浓度超过一定值时，发出电声联合报警，同时该系统还预留出控制接口，用于后续处理装置（如通风机的启动等）的控制。
图8光声光谱检漏仪组成结构
3.7SF6气体泄漏激光成像检漏仪
激光检漏仪的主要部件包括：
激光发射系统、激光接收系统、放大成像及数据处理系统、视频显示记录系统、蓄电池、三脚架等。
具体如下图9
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