一氧化碳检测技术研发

仑肥学统学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｆｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）　ＡＵｇ．２０１ｌ　Ｖｏｌ＿２１　Ｎｏ．３　２０１１年８月　第２１卷第３　

基于ＴＤＬＡＳ的一氧化碳浓度检测的研究　

高瑞平，杨特育　

（合肥学院教学与实验中心，合肥２３００２２）　

摘要：可调谐二极管激光吸收光谱技术（ＴＤＬＡＳ）是利用气体分子的吸收光谱技术，痕量大气中污染气体的成　分及浓度的新方法．介绍了ＴＤＬＡＳ系统的组成及原理，分析了气体检测中二次谐波信号的检测原理，建立了待　测浓度气体的二次谐波信号与标准浓度的二次谐波信号之间的模型，并用实验验证了该模型的准确性．　关键词：可调谐二极管激光吸收光谱技术（ＴＤＬＡＳ）；非线性拟合；最小二乘法　中图分类号：ＴＮ３６４　．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—１６２Ｘ（２０１１）０３—００７３—０５　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｃａｒｂｏｎ　Ｍｏｎｏｘｉｄｅ　Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ’　

Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＴＤＬＡＳ　

ＧＡＯ　Ｒｕｉ—ｐｉｎｇ，ＹＡＮＧ　Ｔｅ—ｙｕ　（Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，Ｈｅｆｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ　２３００２２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｕｎａｂｌｅ　ｄｉｏｄｅ　ｌａｓｅｒ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ．ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＴＤＬＡＳ）ｉｓ　ｍａｋｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ｏｆ　ｇａｓ　ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，ｉｔ　ｉｓ　ａ　ｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｒａｃｅ　ｇａｓ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　

ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ　ａｎｄ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ＴＤＬＡＳ　ｓｙｓｔｅｍ，ａｎａｌｙｚｅｄ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　

一氧化碳检测报警器检定技术分析与建议

摘要：一氧化碳是一种无色无味的有毒有害气体，对人体健康造成巨大威胁。一些工厂、企业在进行生产过程中可能会产生这种气体，威胁到工作人员的生命安全，因此必须及时发现并采取有效措施，而一氧化碳检测报警器作为一种测量空气种一氧化碳浓度，在超出安全范围以后做出警报的重要安保设备，其对安全生产具有重要意义。而为了确保一氧化碳检测报警器能够正常工作必须定期加以检定。本文将就一氧化碳检测报警器的检定过程中的一些技术性问题进行分析，同时提出相应的解决对策，以期为后续开展检定工作提供有效参考。

关键词：一氧化碳检测报警器，检定工作，存在问题，解决对策，分析研究

引言：

为了确保生产安全当前一氧化碳检定报警器已经广泛应用于各种工厂的生产场所，有力的确保了工作人员的生命安全。但是，为了确保一氧化碳检测报警器能够正常稳定的工作，在出现一氧化碳浓度超标时及时发出警报就必须做好检定工作。但是，在实际检定过程中往往会存在一些技术性问题，本文将就这些问题进行分析研究，同时提出响应的解决措施，以期确保该仪器正常稳定的工作，确保生产安全。

1.一氧化碳报警器检定过程中的常见问题分析

1.1仪器本身气密性对检定结果造成的影响

在对一些厂矿、企业等使用的一氧化碳检测报警器进行检定时发现，很多检测报警器的乳胶管和通气嘴存在不匹配的情况，这一情况的存在无疑会对一氧化碳含量检测的准确度造成影响。在乳胶管和通气嘴不匹配的情况下气嘴和仪器之间的密封性会受到影响，此时测定的有害气体数值就会偏低，而如果密封性较好，测定结果就会更准确，更接近空气种有害气体浓度的真实值，产生的偏差也会下降。因此，在对一氧化碳检测报警器进行检定时要重点检查仪器的乳胶管和气嘴是否配套，从而确保检测结果的真实性。

1.2仪器稳定时间对检测结果产生的影响

当前使用的一氧化碳检测报警器种明确规定仪器使用时的预热时间在十分钟以上才能获得良好的检测效果，如果预热时间不够，仪器的稳定行就会较差，显示的测量数值也会不断发生变化，甚至出现负值或者乱码的情况，有时会误报警。这种情况下的一氧化碳检测报警器无疑无法发挥作用，真正起到预防风险的效果。但是从实际使用过程中的实际情况来看，大部份的一氧化碳检测报警器在开机以后预热十分钟左右无法保证仪器的稳定性，在长期的实践过程中可以发现预热三十分钟的效果最佳，此时的仪器稳定行较好，检测结果与真实情况的误差相对较小，仪器发出的警报也较为准确。

（一）、非分散红外吸收法一氧化碳分析仪（空气中CO分析仪）

TH-2004型非分散红外吸收一氧化碳分析仪采用气体过滤非分散红外吸收

法。

主要功能及特点

 该仪器采用全中文菜单式操作界面，五键结合操作，对应按键功能提示，简化了操作

程序。  自动报警显示，能迅速判断故障，降低故障率。

 采用积木式设计，便于日常维护和仪器维修。

 数据采集时效、便捷

该仪器通过RS-485串行通讯端口，与其它分析仪构成自动监测网络，采集的数据通过RS-485转RS-232传输给子站计算机，然后中心站控制室通过有线、宽带或无线传输

方式远程调取子站计算机数据，及时有效的掌握某一区域的空气质量状况，具有较好

的时效性。

 数字滤波精确、无误

分析仪采用了先进的数字滤波算法，以均方估计误差最小准则对响应时间和

信噪比进行最佳优化，从而提高了系统的信噪比。  采用参比/测量技术，消除光源波动对测量结果的影响

紫外灯发光强度的变化直接影响到测量的结果，为减少光强变化对测量结果

影响，该分析

仪采用参比/测量技术，即样气通过电磁阀的控制，交替将涤除O3后的参比

气和样气分别进

入吸收室中，计算出参比气和样气之差，再按照朗伯-比尔定律进行空气中

的O3浓度的测量。

防止由于灯长期工作老化对测量结果的影响。  自动校准

为了确保仪器的精密度和达到最佳的使用效果，在一定周期内，需要对仪器

进行零点和跨度校准。工作人员可在子站计算机上设置仪器的自动走零走标

时间，完成仪器的自动校准工作。也可在中心站控制室远程设置子站计算机，

完成仪器的自动校准工作。真正实现了全天候无人值守，提高了系统的自动

化程度。  远程监控

系统采用了现代通讯技术，中心站控制室远程调取子站计算机数据的同时，

可同时监控监测仪器的内部参数和报警信息，可随时了解仪器运行和校准状

况。现代通讯技术，构成了庞大的环境监测信息网，充分体现了现代数字化

信息技术的优越性，大大降低了人力、物力的投入，为环境监测部门对污染

一氧化碳检测仪通用技术条件

一氧化碳检测仪的通用技术条件主要包括以下几个方面：

1. 测量范围：一氧化碳检测仪的测量范围应达到0-2000ppm，最大测量值应不小于2000ppm。

2. 分辨率：分辨率通常为1ppm，这意味着仪器可以读出非常精确的气体浓度值。

3. 指示值误差：指示值误差应在±5ppm范围内，以确保测量值的准确性。

4. 相对误差：相对误差应在±10%范围内，这也是为了保证测量值的准确性。

5. 响应时间：对于扩散式一氧化碳气体检测仪，其响应时间应小于60秒；而对于吸入式一氧化碳气体检测仪，其响应时间则应小于等于30秒。

6. 漂移程度：零点漂移应±3ppm，量程漂移应±5%。

7. 外壳和尺寸：外壳应为抗冲击复合材料，具有抗射频干扰能力。IP等级为IP54，防尘防溅水。尺寸为855819mm，重量仅98g。

8. 供电：一节AA/5号碱性电池可运行约500小时。

9. 工作温度：工作温度范围为-20℃~50℃。

10. 认证：应具有国际/国内认证，如防爆合格证、制造计量器具许可证、煤炭工业安全证书等。

以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅相关标准或咨询专业人士。