气体探测器的选用
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氢气探测器选型分析摘要:氢气探测器是最常见的可燃气体探测器,目前市面上存在多种可适用于氢气探测的可燃气体传感器。
本文对适用于氢气探测器的传感器进行工作原理分析,并根据信号传送形式,对氢气探测器选型进行分析,确保氢气探测系统的稳定可靠性。
关键词:氢气探测器;催化燃烧;可燃气体传感器1.概述氢气是易燃易爆气体,氢气的爆炸极限为4.0%-75.6%(体积浓度),4.0%为在空气中能使火焰蔓延或爆炸的最低浓度,用%LEL表示;75.6%为在空气中能使火焰蔓延或爆炸的最高浓度,用%UEL表示。
工业生产中氢气泄露的危害很大,不仅危及生产操作安全、环境安全,严重时还会导致工厂发生火灾、爆炸、人员窒息及伤亡事件。
为保证安全,控制风险,存在氢爆风险的工业现场需安装氢气探测系统,实时监测这些区域的氢气含量。
通常,当氢气含量达到12%LEL时产生A1级低限报警,当氢气含量达到25%LEL时产生A2级高限报警。
在满足GB16808规定的可燃气体探测器各项试验数据容差均为±5%LEL的前提下[1],考虑氢气探测器探测氢气的浓度极低,探测数据极易漂移,选择一款测量精度高、稳定性好的氢气探测器尤为重要。
1.传感器检测原理及选型分析氢气探测系统主要由氢气探测器、氢气报警控制器组成。
必要时,氢气探测系统的故障、报警信号送往火灾报警系统进行显示与报警。
因此,传感器直接制约探测器探测灵敏度、准确度、稳定度等。
图1 氢气探测系统简图常见的可燃气体传感器按探测原理主要分为四种:半导体型、催化燃烧型、电化学型与红外线吸收型。
半导体型传感器,利用加热回路把覆着气敏材料的半导体器件加热到稳定(一般为200-2500℃之间的恒定温度)以后,当可燃气体接触到传感器后,传感器的电导率就会随可燃气体的浓度增大而增大,形成与可燃气体浓度成比例的输出信号。
这类传感器主要用的气敏材料为二氧化锡成份的材料,传感器稳定性不好,易惰化,线性度差,零点漂移大。
当它为一个封闭的空间挑出直读的气体探测器时,有一些关键的事情需要记住。
你得想一想你可能会遇到什么样的气体不同的探测器就像拥有特殊力量的超级英雄一样——它们每个都是为了嗅出特定类型的气体而设计的。
关键是要选择一个探测器来应对潜伏在这个封闭空间中的特定危险的挑战。
但是,等等,还有更多的考虑!听说过交叉敏感吗?这就像一个气体在探测器的大脑里扔一个派对,并搅乱它拾取另一个气体的能力。
完全戏剧化,对不对?你想要一个探测器一个专业的处理多种气体而不把所有混合起来。
你需要一个可靠的,并可以给你真正的交易在深处发生了什么。
当寻找气体探测器在一个紧凑的空间使用时,重要的是要考虑它有多大,可以轻易携带。
封闭的空间不会留下很多的空间来移动,所以你会想要一个小而容易处理的探测器。
使用起来也应该简单,并有清晰的显示,这样你就可以快速地看到是否存在气体问题并采取行动。
在封闭的空间里处理困难的条件也必须很艰难
在选择用于封闭空间的直读气体探测器时,必须仔细考虑规定的校准和维修条例。
定期校准是保证准确测量气体水平的一项基本要求,该仪器应容易校准和维护现场。
探测器必须具有较长的电池寿命或无功率充电或更换能力,以便减少运行故障时间,并确保工人不断拥有可靠的气体探测仪器。
通过认真评估现有气体的种类、装置的大小和可
操作性以及校准和维护的先决条件,采用能够提供封闭空间周围准确和可信赖的气体监测的直读气体探测器是可行的。
可燃气体和有毒气体探测报警器的选型和安装发布时间:2021-11-11T03:31:07.530Z 来源:《中国科技人才》2021年第23期作者:王景丽[导读] 随着社会的不断进步和科技的不断发展,人们对于资源和工业的开采方向也在逐年不断增加,开采力度也变得越来越大,在此过程中就会造成一定的可燃气体和有毒气体的产生,这些气体有的无色无味,很难被人及时地发现和察觉,容易潜移默化的对人身体系统造成损害[1]。
扬州惠通科技股份有限公司江苏南京 210000摘要:可燃气体和有毒气体是化工生产中经常用到的两种气体,在生产、存储过程中,如果这两种气体大量泄漏,可能造成火灾或者爆炸,严重时甚至导致死亡。
所以,做好预防工作是至关重要的一项工作,让人们能够防患于未然,降低可燃气体和有毒气体造成的安全隐患。
探测报警器现在是一种有效探测可燃气体和有毒气体的装置,通常被使用化工生产、存储、尾气处理等化工企业当中,能够及时地、有效地做到对于可燃气体和有毒气体的报警和防范。
但是目前市面上拥有多种类型的可燃气体和有毒气体的探测报警器,如何合理地针对不同场所和单位选择合适的型号安装到合理的位置,是相关工作研究人员需要重视和讨论的问题。
关键词:可燃气体和有毒气体;探测报警器;选型;安装引言:随着社会的不断进步和科技的不断发展,人们对于资源和工业的开采方向也在逐年不断增加,开采力度也变得越来越大,在此过程中就会造成一定的可燃气体和有毒气体的产生,这些气体有的无色无味,很难被人及时地发现和察觉,容易潜移默化的对人身体系统造成损害[1]。
据统计,在工厂上班的人由于常年呼吸工业气体比普通人更容易患上肺癌,因此,各个场所内的可燃气体和有毒气体探测报警器设置刻不容缓,通过安装探测报警器来最大程度地减少人们对于可燃气体和有毒气体的摄入,从而进一步保障人们的身体健康,让人们能够做到一定的预防,更好的全身心投入到工作或学习当中去。
一、安装探测报警器的意义气体探测报警器,也被叫做气体泄漏检测报警仪器。
SFD-600(BA)可燃/有毒气体探测器、SFD-300气体报警控制器注意事项一、安装、使用前应仔细阅读本说明书。
二、安装接线时应认知探测器与报警控制器每个接线端子的功能,并按照系统图接线。
三、断电后才能打开探测器外壳盖。
四、探测器和报警控制器必须安装在说明书规定的温、湿度范围内的场所。
五、出厂时,壁挂式报警控制器引出的三线插头已自带接地引脚,安装前必须确认与之连接的三线插座有保护接地。
出厂时,盘装式报警控制器未带三线插头,安装时为确保报警装置安全接地,应将所有连接报警控制器的电缆金属屏蔽层,都在报警控制器的星形接地点处可靠接地。
探测器内、外各有一个接地点,应使之安全接地,以防受到现场射频的干扰。
如探测器、报警控制器两侧不是使用同一保护接地,那么,探测器与报警控制器只可选择其中一侧接地,两侧同时接地产生的地线电位差,会形成地环路干扰,导致报警装置误报警。
六、探测器和报警控制器之间的连接电缆,必须依据本说明书相关条款选择使用,在野外铺设一定要穿金属套管并埋地。
七、定期检验、标定气体报警装置,以确保其有良好的检测线性。
八、如对本说明书提示的安全注意事项发生疑问,可咨询相关专业部门或联系本公司。
如发现本说明书中未提及的安全信息,或有必须添加与纠正的内容,请直接与本公司联系,我们真诚地接受任何诚恳的批评与指正。
重要提示安装在高度危险场所的可燃、有毒气体报警装置,是为了预防爆炸、起火、中毒等事故的发生,使用者必须了解可能导致重大安全生产事故的危险隐患,由于不正确的安装、操作、维护报警装置所造成的安全事故,使用者后果自负。
电子产品在使用过程中,存在发生故障的可能。
安装了气体报警装置的场所,也不能保证绝对的安全,用户应该清楚其作用只是增加了一道安全防线,需要大家进一步加强安全意识,杜绝安全隐患。
目录第1部分简介 (1)1、公司简介 (1)2、产品概述和设计、制造、检定遵照的国家标准 (2)2、1产品概述 (2)2、2可燃、有毒气体报警装置符合的现行国家标准 (2)3、技术参数 (2)3、1主要元器件 (2)3、2主要技术指标 (2)4、部件结构 (3)4、1整机组成 (3)4、2报警控制器部件 (5)4、3探测器部件 (6)第2部分安装说明 (8)1、安装选点 (8)1、1报警控制器的安装 (8)1、2探测器的安装 (8)2、电缆线选择与布线要求 (9)3、控制器和探测器安装固定 (9)3、1报警控制器安装 (9)3、2探测器安装 (9)4、报警控制器、DCS、PLC等工控系统与探测器连线 (10)4、1报警控制器与探测器接线示意图 (10)4、2探测器与DCS、PLC等工控系统连接示意图 (10)4、3报警控制器开关量输出与警灯、防爆风扇等外接设备的连接 (11)4、4报警控制器输出的4~20mA标准信号输出与DCS或PLC系统连接 (12)4、5报警控制器的总线信号(RS485或CAN)输出与消防控制主机、DCS或PLC等系统连接 (13)4、6报警控制器与SFD-900备用电源连接 (13)第3部分操作介绍及产品维护 (13)1、显示界面介绍 (13)1、1延时界面 (13)1、2测量状态界面 (14)1、3操作界面 (14)2、菜单内容说明 (15)2、1设置功能的子菜单 (15)2、2校准功能的子菜单 (15)2、3查询功能的子菜单 (15)2、4其它功能的子菜单 (16)3、操作方法 (16)4、产品维护 (18)4、1探测器的寿命及注意事项 (18)4、2日常故障检修 (18)5、SFD-300气体报警控制器端子接线示意图 (20)6、SFD可燃、有毒气体报警装置系统接线图 (21)第1部分简介1、公司简介深圳市索福达电子有限公司的前身是深圳市索富光纤通信设备有限公司的工业安全产品设备部,2003年公司经改制后成为独立法人,厂址位于深圳科技园中区。
有毒气体探测器标准摘要:一、有毒气体探测器的种类与选用二、有毒气体探测器的工作原理与特点三、常见有毒气体的标准限值四、气体检测仪的设置与使用正文:一、有毒气体探测器的种类与选用有毒气体探测器是用于检测周围大气中的毒气,起到安全警示作用的设备。
根据现场环境的不同,有毒气体探测器分为本安型和隔爆型。
本安型即本质安全型产品,可用于高度危险场合。
在选用有毒气体探测器时,需考虑探测器的技术性能、被测气体的理化性质、被测介质的组分种类和检测精度要求、探测器材质与现场环境的相容性、生产环境特点等因素。
二、有毒气体探测器的工作原理与特点有毒气体探测器的工作原理主要是通过检测传感器将气体浓度转换为电信号。
常见的有毒气体探测器输出信号为4ma~20ma的dc信号、数字信号或触点信号。
其特点在于灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强、使用寿命长等。
三、常见有毒气体的标准限值我国对有毒气体的安全卫生标准有明确的规定。
例如,二氧化硫的安全卫生标准为15mg/m3。
NO2浓度在1~3ppm时,可闻到臭味;浓度为13ppm时,眼鼻有急性刺激感;浓度在16.9ppm条件下,呼吸10min,会使肺活量减少,肺部气流阻力提高。
生产环境光气浓度在20~30mg/立方米时,可发生急性中毒,100~300mg/立方米,接触10~15min可致严重中毒或死亡。
四、气体检测仪的设置与使用在使用有毒气体检测仪时,首先要根据检测场所的实际情况选择合适的探测器类型。
例如,轻质烃类可燃气体宜选用催化燃烧型或红外气体探测器。
其次,要确保检测仪的准确性和稳定性,定期进行校准和维护。
最后,当有毒气体检测仪发出警报时,要及时采取措施,避免发生安全事故。
总之,有毒气体探测器在工业生产、燃气输送、化工厂等领域具有重要意义。
怎样选择各种可燃气体的探测报警装置一、可燃气体探测报警装置简介可燃气体探测器是一种常见的报警装置,在工业环境或者日常生活环境中,当可燃性气体发生泄漏,并达到探测报警装置设定的浓度时就会发出声光报警,可燃气体探测报警装置可广泛应用于加油站、加气站、燃气管道、市政消防等等场所,当检测到超过预设的危险浓度设置值时,探测报警装置将发出声光报警,警示现场及周边的作业人员,同时提醒相关负责人采取安全措施,联动排风、切断、喷淋系统,防止发生爆炸、火灾、中毒事故,从而避免事故发生。
二、可燃气体探测报警装置检测哪些气体主要用于检测空气中的可燃气体,常见的如氢气(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)、丁烯(C4H8)、乙炔(C2H2)、丙炔(C3H4)、丁炔(C4H6)、磷化氢(PH3)等。
三、可燃气体探测器原理可燃检测原理有:催化燃烧传感器类型的可燃气体探测器;半导体的可燃气体探测器。
催化型可燃气体探测器是利用难熔金属铂丝加热后的电阻变化来测定可燃气体浓度。
当可燃气体进入探测器时,在铂丝表面引起氧化反应(无焰燃烧),其产生的热量使铂丝的温度升高,同时铂丝的电阻率也发生变化,且呈线性关系,通过相应的算法及标定技术,就可得到可燃气体的浓度。
半导体型可燃气体探测器是利用半导体表面电阻变化来测定可燃气体浓度。
半导体可燃气体探测器用灵敏度较高的气敏半导体元件,它在工作状态时,遇到可燃气体,半导体电阻下降,下降值与可燃气体浓度有对应关系。
通过相应的算法及标定技术,就可得到可燃气体的浓度。
怎样选择各种可燃气体的探测报警装置(1)按使用场所爆炸危险区域的划分选择可燃气体检测报警器的防爆类型。
(2)按适用场所被测气体的类别、级别、组别选择可燃气体检测报警器的防爆等级组别。
(3)按检测点的数量选择单路或多路可燃气体检测报警器。
(4)按报警控制器安装场所的爆炸危险区域选择可燃气体报警控制器的防爆性能。
可燃有毒气体探测器的分类1、按检测方式分类可燃有毒气体探测器按照检测方式可分为:扩散式、吸入式、点式、开路式、便携式。
1)扩散式。
扩散式探测器是将探头置于装置环境中,用于检测限定范围内的气体泄漏。
2)吸入式。
吸入式探测器主要用于工艺阀井、地坑及排污沟等容易积聚可燃有毒气体的场所;也可用于扩散式气体探测器安装及维护不方便,同一被检测工艺设备泄漏点较多、有轻微泄漏但毒性较大、易对人员造成伤害的场合。
通常采用取样管线将泄漏点区域气体引至探测器检测,相对于扩散式探测器由于增加了机械吸入装置,有更强的定向、定点能力,但覆盖面积较小。
3)点式。
点式气体探测器在生产装置中也经常使用,但只能检测一定半径球体范围内的气体体积分数。
4)开路式。
对于特定场合可以选用开路式气体探测器,用于测量一定距离内气体的体积分数。
常用的开路式气体探测器为红外式,利用红外辐射波段特性,即气体只对应吸收某种波段处的红外光能量。
由于发射的光源是恒定的,当气体扩散至探测器范围内时,特定波段红外光的光通量会被气体吸收而减弱,且吸收的强度与气体的体积分数成正比。
开路式气体探测器发射端与接收端之间应无遮挡,并且要注意发射端和接收端要对准。
5)便携式。
便携式探测器是对现场固定式气体探测器的补充,可用于检测多种气体,且将来可与现场固定式气体探测器实现无线通信。
2、按检测原理分类按照检测原理气体探测器可以分为催化燃烧气体探测器,红外气体探测器,电化学气体探测器,半导体气体探测器,光致电离(PID)气体探测器等。
1)催化燃烧气体探测器主要用于烃类可燃气体检测,但需注意如果气体中含有硫、磷、硅、铅、卤素化合物等介质时,应选用抗毒性催化燃烧探测器;氢气的检测应选用氢气专用催化燃烧探测器。
2)红外气体探测器可适用于缺氧或高腐蚀的场所。
3)电化学或半导体型气体探测器适用于硫化氢、氯气、氨气、丙烯腈、一氧化碳等的检测。
4)光致电离气体探测器适用于苯、溴和碘、硫化氢、氨、氮氧化物、砷化氢、磷化氢等半导体气体的检测。
火灾探测器的选用及其技术要求随着城市化进程的不断加速,火灾的发生频率变得越来越高,给人们的生命财产安全带来很大威胁。
因此,火灾探测器的选用与技术要求尤其重要。
选择合适的火灾探测器并了解其技术规格是保障人们生命财产的必要措施。
一、火灾探测器的分类火灾探测器根据其探测方式可分为电离室探测器、光电式探测器、红外线探测器、气体探测器等。
1、电离室探测器电离室探测器是一种早期的火灾探测器,适用于监测火焰产生的电离效应,是一种分析气体离子化程度的探测器,感应器采用金属电极与众多电离室平行排列。
该探测器灵敏度较高,但也有漏报的可能性。
2、光电式探测器光电式探测器通过感应烟雾的光散射或吸收,以实现火灾探测。
光散射和吸收的特性在烟雾产生时如实反映,因此光电探测器可以及时发现火灾。
不过,由于光电探测器对温度变化较为敏感,因此易受误报的影响。
3、红外线探测器红外线探测器是一种非接触式探测器,通过感知环境中红外线的辐射对火灾进行探测。
该探测器适用于各种不同环境的监测,无需对环境进行接触式操作,解决了烟雾对光电探测器探测影响的问题。
4、气体探测器气体探测器适用于监测环境中可燃性气体,可以及早解决因为气体泄漏等引起火灾的问题。
当环境中检测到可燃性气体时,探测器将会启动警示,由于该探测法量具本身具有毒气泄漏监测功能,因此气体探测器在有毒气体环境下也可以使用。
二、火灾探测器的技术要求1、灵敏度火灾探测器的灵敏度是指探测器能够探测到哪种小的火源。
电离室探测器的灵敏度比烟雾感应探测器要高,而红外线探测器灵敏度会更高。
因此,使用高灵敏度的探测器,可以提高火灾探测的准确性。
2、警戒范围火灾探测器的警戒范围越大,探测范围越广,监测到的火源就越多。
因此,可视化阳离子通断式探测器和红外线探测器适用于尽可能地扩大监测范围。
同时,要注意火灾探测器探测距离的安装范围。
比如,在室内安装的探测器需要避免遮拦,例如家具、门窗等。
3、可靠性火灾探测器以其可靠性、正确性、稳定性为基础,上述指标的准确性可以验证可靠性。
气体探测器的选用气体探测器的主要作用是有泄露或危险将要发生时,提醒有关人员采取相关措施保护在现场工作的人员,生产设备的安全运转以及周围环境。
如果你能正确地选择所使用的探测器,你将使它们表现得更好。
目前有许多种气体探测技术可帮助今天的工业来保护人类和生产,当然,每一种技术都有优点和缺点。
从以下最流行的技术中我们将看出没有单一“最好的方法”,而只有根据你的实际情况由多种技术组合成的最好的气体探测系统。
气体探测器主要是由传感器和相关电路组成。
传感器是整个探测器的关键部位,它是决定其可靠性的重要因素之一。
目前有以下几种气体探测技术:电化学技术,催化燃烧技术,化学纸带技术,固态金属氧化物技术,红外技术, 以及光电离技术等等。
电化学技术与催化燃烧技术不同电化学气体传感器中所包含的不同成份决定了它可与相应的毒气发生反应;测量头可测量反应所产生的电流并将其转换成气体浓度值(PPM或PPB)。
催化传感器在涂有催化剂的小球上“无焰燃烧”可燃性气体;测量头可测量电阻的变化并通过A/D转换,显示变化相应的读数。
一般以爆炸下限作为满量程。
由于电化学型和催化燃烧型测量头相对较低的成本,它们通常被用于“源点”(即泄漏有可能发生的地方)处的测量。
因而对泄漏的反应迅速并可连续探测。
另外,由于没有可移动部件,所以不会造成机械故障。
但是,这两种类型的传感器也有缺点:一些气体传感器不但对与之相应的气体(即它们按照设计应该反应的气体)反应,而且对其他气体(干扰气体)也发生反应,因此有必要注意在设计和安装过程中避免将这些传感器用在有可能有干扰气体存在的地方。
传感器需要定期标定,通常为三个月一次(视不同品牌,工作环境,工作状态等因素的影响);传感器在使用1到3年后通常需要更换(视不同品牌,工作环境,工作状态等因素的影响)。
另外,有些品牌的传感器使用的是电解溶液,这就需要定期填充电解液。
化学纸带技术化学纸带技术是用经过化学浸泡的纸带去探测有毒气体。
这种纸带非常象石蕊试纸当遇到某种相应的气体时会改变颜色;纸带机通过光电管测量,分析纸带颜色的变化,并将其转换成气体浓度值。
这种系统的优点是,作为颜色变化反应的结果,纸带机提供的是气体泄漏的物理证据(相反,电化学型,催化燃烧型,固态金属氧化物型,和红外型测量头仅仅输出4-20mA的信号)。
特别是它们也受干扰气体的影响,但要比电化学型,固态金属氧化物型的影响小,因此比它们更具专一性。
另外,纸带机比电化学型能探测更多的气体。
纸带机的缺点是:它们只能用于有毒气体的探测而不能探测象氢气等的可燃性气体。
由于纸带机价格昂贵,所以通常被置于中心位置并通过采样管与各个测量点相连;每个测量点的气样被依次泵吸过来。
因此在气体泄漏和探测之间存在着显著的时间滞后现象,而且依次泵吸可导致探测仪表忽略一些气体泄漏。
另外,活泼气体(象HF,Cl2,HCl,和NH3)很容易被吸附到采样管上而导致探测仪表无法“看见”气体泄漏。
机械故障也总是纸带机的一个问题(纸盒驱动轧住了,光学镜头脏了,泵坏了,过滤器堵塞了以及流量不稳定),所以需要定期的预防性维护。
光学系统的定期标定也是必要的。
制造商建议每半年要更换一次纸带,虽然这是一个简单的过程,但纸带的购买和处理确是十分昂贵的。
固态金属氧化物技术固态金属氧化物传感器是由金属氧化物(通常为氧化锡)制成的,通过改变电阻来反应气体的存在;测量头测量电阻的变化并将其转换为浓度。
固态金属氧化物传感器的优点是:它们有很长的寿命,通常为10年。
它们能探测的气体范围非常广,甚至包括电化学型和纸带机所不能探测的气体。
因为它们相当便宜,所以通常被用于“源点”处的探测,而且对泄漏的反应迅速并可连续探测。
它们没有可导致机械故障的可移动部件。
虽然固态金属氧化物传感器能够探测很多种气体且灵敏度高,但是它们的选择性很差,因此“误报警”的机率要明显高于其他技术。
另外,当它们不暴露于被探测气体一段时间后,固态金属氧化物传感器将被氧化并进入“睡眠”状态,这意味着它们对真正的气体泄漏不发生反应。
而且固态金属氧化物传感器提供的是非线性输出,因此要比具有线性输出的电化学传感器的标定困难的多,所需时间也长。
红外技术傅立叶变换型红外(FTIR)仪表傅立叶变换型红外(FTIR)仪表是利用分光光度技术探测气体的。
当红外光通过样气时被样气吸收,该仪表通过分析其吸收光谱来决定它的组成。
到目前为止,毫无疑问FTIR在通常的应用中是最精确的气体技术,它具有良好的灵敏度和极低的误报警。
没有消耗备件,因此后期维护费用远远低于其他技术。
但是,由于价格昂贵,FTIR通常被置于中心位置并通过采样管与各个测量点相连;每个测量点的气样被依次泵吸过来。
因此在气体泄漏和探测之间存在着显著的时间滞后现象。
另外,象纸带机一样,活泼气体(象HF,Cl2,HCl,和NH3)很容易被吸附到采样管上而导致探测仪表无法“看见”气体泄漏。
机械故障也是FTIR仪表的一个问题-旋转光闸损耗或轧住了,泵坏了。
两波长红外吸收技术两波长红外吸收仪表是根据碳氢化合物的气体和蒸气在电磁光谱中的红外区域可吸收一定波长红外能量的原理制成的。
所谓两波长,即参考波长,碳氢化合物在此波长不吸收红外能量;测量波长,碳氢化合物在此波长强烈吸收红外能量。
如果有碳氢化合物在测量区域内,那么在测量检波器上测到的红外能量将低于参考检波器上的。
仪表通过测量两者的差来给出碳氢化合物气体和蒸气的浓度。
它是在FTIR技术-分析¤实验室技术的基础上发展起来的,更适合于职业防护和工作现场的监测。
相比于催化燃烧型,它反应速度极快;没有催化燃烧型的中毒现象;准确度不受碳氢化合物气流速度的影响;测量范围最低0-1000ppm,最高可达0 -100%v/v;由于它在测量中不需要氧气¤空气,所以可应用于惰性气体环境。
它通过使用不可移动部件,可不受振动和冲击的影响;使用防尘罩,防溅罩和镜面加热技术,使之可用于十分的恶劣环境;非损耗型电子循环红外光源,寿命至少有4年;除灯外,所有部件无老化现象;测量头通过定期自检,具有自动报告故障的特性;标定可每6个月进行一次;因此比FTIR技术显著降低了后期维护费用并降低了误报警的可能性。
由于红外波长的限制,它只适用于具有碳-氢键的碳氢化合物,而不能探测CS2,H2,CO,NH3等气体,而且象乙炔和苯这样的碳氢化合物也不能探测。
因此相比于催化燃烧型传感器,它更适用于具有长链的碳氢化合物。
虽然其开始投资价格昂贵,但总体价格要低于催化燃烧技术。
光电离技术(PID)光电离传感器利用紫外光电离气体分子,并用于探测易挥发有机化合物。
特制的紫外灯产生紫外光辐射能,气体分子受到紫外光辐射而电离。
测量头将此时测量到的紫外光辐射能转化为气体浓度。
这种紫外光辐射能的单位为电子伏。
标准的紫外光源有8.4eV, 9.6 eV, 10.6 eV, 和11.7 eV。
而最通常的是10.6 eV,因为它的光源更结实。
11.7 eV的光源是锂的氟化物,它较软,易碎。
光电离技术可探测那些气体电离势能在紫外光源辐射能量水平之下的气体。
例如,苯的光电离势能是9.24 eV,所以可用9.6 eV, 10.6 eV, 和11.7 eV 的光源。
PID 传感器的优势是良好的灵敏度和快速反应。
这种测量头可以对许多低浓度的气体快速反应。
由于PID 传感器不会受到高浓度气体的伤害,所以通常被用于决定使用何种个体防护装备。
PID 传感器的缺点是选择性。
PID只可以探测那些气体光电离势能低于光源辐射水平的气体。
由于光源需要经常清洗,仪表需要经常标定以确保准确性。
传感器如何工作电化学型气体探测有许多优点,并被认为是在需要气体探测的地方所使用的最好的技术。
绝大多数电化学有毒气体传感器是基于同样的原理制造的。
但是,不同制造商生产的传感器存在着显著的不同。
假设气体探测系统对你的设施十分重要,你最好就要了解这些不同,以及这种技术通常的局限性。
电化学传感器通常有三个主要部件:电极(一个或多个涂有催化剂的电极),电解液和可渗透性的薄膜。
气体通过薄膜扩散进来,在电解液-催化剂交界处发生反应产生电流。
例如,HCl的反应:2HCl+H2O®Cl2+4H +4e4H +O2®2H2O测量头测量所产生的电流并将其转换成气体浓度。
因为释放出的电子数量与气体浓度成比例,所以传感器的输出是线性的。
传感器的寿命传感器的寿命由许多因素决定,包括热,湿度,粉尘和累加的气体暴露。
在正常工作状况下,传感器的寿命最少应该有一年,在很多情况下可达到三年。
短时间暴露于高浓度的气体将影响传感器在近期内的表现,甚至影响传感器的寿命。
虽然传感器的输出是线性的,但反应时间是一个对数函数。
通过薄膜扩散进来的第一个气体分子在反应中将产生一个非常迅速的变化;当传感器的输出达到了实际环境中的气体浓度时,反应的变化速率慢慢降低。
最好的传感器的反应曲线看起来非常象一个阶梯函数;而最坏的看起来更象一条直线。
反应曲线倒过来决定了传感器在暴露于气体之后的恢复时间。
制造商通常定义一段时间,例如10分钟,作为传感器达到它的最大输出时所需要的时间。
传感器的T90是它达到这个值的90%时所需要的时间;T50是达到50%时所需要的时间。
这两个数越低,传感器的表现就越好。
预热周期绝大多数电化学传感器需要对传感器的电极维持一个固定的偏差。
这个偏差是传感器表现好坏的关键因素之一;使用它之后,电解液通常需要时间去达到平衡。
对大多数传感器来说,预热周期为4-8个小时。
然而,一些制造商生产的传感器具有维持这个偏差的内置电池,从而缩短了预热时间。
因为电化学传感器通常被标定为标准状态,这个标准状态不可能恢复为最初的标准状态,所以“准确度”对电化学传感器来说是个使人误解的名词。
而通常使用最多的表现测量状况的是线性、重复性和灵敏度。
传感器的线性和重复性按照标准的定义。
被认为是最低探测度(MDL)的灵敏度通常被定义为传感器固有本底噪声的3倍。
漂移和干扰所有电化学传感器都有零点漂移现象。
但这通常是一个长期的现象,而且可通过定期的标定充分补偿它。
干扰气体而不是目标气体导致传感器发生反应确是用户关心的短期现象;而这种现象通常被误认为是零点漂移。
因为干扰气体与电解液的组分有关,所以不能消除其对传感器的影响。
但是,在许多实际应用中(例如气柜)它们又不是个问题-不存在干扰气体。
对于其他的应用,制造商可提供一些过滤装置阻挡某种干扰气体(例如H2S或HCl)进入传感器。
在设计和安装过程中仔细安置气体探测装置也可避免气体干扰的问题。
湿度和气流传感器中的电解液通常是吸湿的,这就意味着电解液中的水倾向于与周围空气中的水达到平衡。
因为水是电化学反应的关键部分,所以在非常干(和非常热)的地区,传感器的寿命将会缩短。