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可燃及有害气体检测报警器的检定
2014-10-13 10:13:58 益择发布一般来说，在测爆仪以及有毒有害气体检测报警器中使用的气体传感器主要有半导体传感器（电阻型和非
电阻型）、绝缘体传感器（接触燃烧式）、电化学式（恒电位电解式、伽伐尼电池式、氧化锆），还有红外吸收型、热传导型传感器。实际工作中，我们检测的报警器主要是接触燃烧式和电化学式气体传感器。
催化燃烧式传感器的原理：当易燃气体（浓度低于60％LEL） 接触这种被催化物覆盖的传感器表面时会发生氧化反应而燃烧，故得名接触燃烧式。传感器工作温度在高温区，目的是使氧化作用加强。气体燃烧时释放出热量，导致铂丝温度升高，使铂丝的电阻阻值发生变化，将铂丝电阻放在一个电桥电路中，测量电桥的输出电压即可反应出气体的浓度。其特点是：①对可燃性气体爆炸下限以下浓度的气体含量， 其输出信号接近线性；②对于每个气体成分的相对灵敏度来说，它与相对分子质量或分子燃烧热成正比；③对不可燃气体没有反应，只对可燃性气体有反应；④不受水蒸气的影响；⑤一定要有氧气参加反应。
电化学式气体传感器是一种化学传感器，这里主要介绍常用的恒电位电解法原理。其结构主要是在电解池内安装3个电极，即工作电极、对电极和参比电极；并施以一定的极化电压，被测气体透过多孔四氟乙烯薄膜到达工作电极，发生氧化还原反应，传感器此时将有相应的电流输出，此电流与被测气体的浓度呈一定的函数关系，这个电流信号经采样变为电压信号放大后，经电压/电流转化电路，将变化的电压信号变为电流信号输出给主机。它的特点是传感器体积小，重量轻且具有极高的灵敏度，在低浓度下线性度较好。例如一氧化碳气体浓度的测量范围可以为10-6~10-4。用这种原理测量的有毒气体还有氯化氢、砷化氢、氯气、氟化氮、磷化氢等。对报警器的检定仅知道其工作原理是远远不够的，还要根据标气的化学和物理特性，以下两点对于示值误差的检测影响非常大，应引起特别注意：
1.标气减压装置的选择：对于无吸附性、无腐蚀性的标准气体，可以采用带压力表和流量计的普通型标气减压阀；而对于有腐蚀性、有吸附性的标准气体，则最好采用不带减压器的针形微调阀，材质应该选用不锈钢。
2.标气管路的选择：对于无吸附性、无腐蚀性的标准气体，可以采用普通的PE管；对于有腐蚀性、有吸附性的标准气体，要根据不同的气体性质采用铜管、不锈钢管、聚四氟乙烯管；而对于含硫的标准气体和样品气体最好采用内涂石英的不锈钢管或硫钝化不锈钢管，使用内涂石英的不锈钢管时不能对管线任意弯曲。另外，扩散罩的选用也要根据以上标气特性适当选择玻璃、不锈钢等材质的。
根据以上两种传感器的工作原理和特点，结合我们对标气物理化学特性对于检测影响的了解，在日常检定工作中，建议遵循以下几点原则：
1.可燃气体的种类非常多，一般有天然气（甲烷）、液化气（异丁烷、丙烷）、煤气（氢气）、戊烷、炔类等；有毒有害气体的种类则有一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、氨气、氯气、硫化氢、苯类物质等。在检定报警器前首先要拿到报警器说明书，大致确定其工作原理、量程等信息。
再者就是询问使用单位的报警器所要监测的气体种类、显示量程和单位，检定人员可以根据以上信息作出初步判断，选择所要携带的标气种类。检定时应采用与被测气体种类相同的标准气体，对通用型报警器则可采用异丁烷和丙烷等有代表性的标准气体。对于非通用型报警器， 假如所使用的标准气体和报警器所测气种不相同，一般不要轻易判断被检报警器合格与否。
2.现场检定前，检定人员首先要对报警器是否正常工作作出准确的判断。通标气后报警器没有反应，要看看探头是否有杂物（锈、灰尘等）堵塞，若有则可用压缩空气吹掉；另还应检查标气种类是否选择正确，线路或工作状态是否有故障或探头传感器是否已失去作用。针对接触燃烧式传感器，可以用一个拆去打火装置的液体打火机在探头附近（距离探头20cm以上为宜，切忌太近）来回晃动并短暂打气，看报警器是否有数值显示，若有则可判断传感器可以工作；若无反应则基本可判断传感器失去作用，需要更换。
3.若判断报警器可以工作，再严格按照JJG693-2004
《可燃气体检测报警器》检定规程进行检定。在注意以上两点的基础上，还要注意在转换标气浓度后首先对减压装置里的死体积部分进行充分的气体置换，然后对管路里的残余气体进行短时间的吹扫。对于一些报警限设置较低的报警器（如测煤气的报警器），它的报警低限在有些重点单位可能会设置到2%LEL（或者2×10-4）左右，对于这种情况， 要根据规程的要求考虑配置低于报警限、在报警限数值附近和高于报警限3种浓度的标气来进行检测，只有这样检测才有意义。
4.关于标气流速的选择，一般应选择在500mL/min左右，个别报警器要求在350mL/min左右（极个别要求为200mL/min左右）。在个别管路较长的情况下，为了在探头处得到合适的标气流速，要适当加大减压装置的流速设置。另外，在每次使用管子的时候要注意它的气密性，防止由于管路的漏气造成数值的不真实显示。
5.使用温度的要求：由于标准气体的配制压力受组分饱和蒸气压的影响， 有些气体压力配制往往很低，对于这一类气体要求气体的使用温度要高于15℃；如果房间温度过低，那些不易气化的组分会凝聚在钢瓶内壁上，这样标气的浓度就会发生很大的变化；对于从低温处取来的标准气瓶一定要在温度高于15℃的房间里放置一段时间， 以便凝聚于钢瓶内壁上的组分完全气化（如果有必要可以适当提高钢瓶温度）
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