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技術文章
可燃氣體檢測儀原理
點擊次數(shù)：864 發(fā)布時間：2014-11-29
可燃氣體檢測儀原理
可燃氣體傳感器
很多人可能曾經(jīng)看過防爆燈，并了解其一些用途，作為一種早期形式的地下煤礦下水道內(nèi)的“沼氣”氣體探測器。盡管zui初是準備用來作為光源使用的，但該設備還可用于評估可燃氣體的水平－度約為25－50％，這主要取決于用戶的經(jīng)驗、培訓、年齡、色知覺等?，F(xiàn)代可燃氣體檢測儀應較原始物更加、可靠及具有更高可重復性，盡管已經(jīng)人們曾經(jīng)做了很多嘗試設法克服安全燈的測量主觀性（例如使用一個火焰溫度傳感器），但安全燈現(xiàn)在卻幾乎*被更現(xiàn)代的電子設備取代了。盡管如此，但現(xiàn)在zui常用的設備，燃燒式傳感器，在某些方面卻可以說是早期防爆燈在現(xiàn)代的發(fā)展，這是因為它還是將其操作依賴于一種氣體的燃燒及其向二氧化碳和水的轉(zhuǎn)化。
催化式傳感器
幾乎所有現(xiàn)代低成本的可燃氣體檢測傳感器都是電催化類型的。它們包含一個很小的傳感元件，這個傳感元件有時被稱為“bead（珠）”、“Pellistor”或“Siegistor”－其中后兩者已經(jīng)被注冊為商業(yè)設備的商品名。它們是用一個電加熱的鉑金屬螺旋線制成，該鉑金屬螺旋線外覆蓋了兩層物質(zhì)，里面一層為陶瓷基料，如氧化鋁，外面一層則是zui終外部鉑金屬涂層或分散在氧化釷底層上的銠催化劑。
傳感器輸出
穩(wěn)定運行可通過使用防毒傳感器得到進一步改進。這些傳感器對那些可迅速去活（或“抑制”）其他類型的燃燒式傳感器的物質(zhì)的降解作用具有更高抵抗作用。
為在不斷變化的環(huán)境狀態(tài)下確保溫度穩(wěn)定性，的催化燃燒式傳感器使用了熱對珠。它們分別位于Wheatstone電橋電路對立的兩個支路上，在這兩個支路上，其中一個“靈敏的”傳感器（即常所謂‘s’傳感器）將會與所有存在的可燃氣體反應，而另一個平衡的‘惰性’或‘不靈敏的’（n-s）傳感器則不會。惰性操作可以通過在珠上涂上一薄層玻璃或使催化劑無效而達到，從而使其僅作為任何外部溫度或濕度變化的補償器而作用。
響應速度
要符合設計安全的必要要求，應將催化燃燒式傳感器安裝在一個堅固的金屬機殼內(nèi)，放置在防火器后面。這就允許了氣體／空氣混合物進入機殼內(nèi)并擴散到熱傳感器元件上，但卻能阻止任何火焰蔓延到外部大氣中。防火器會稍微降低傳感器的響應速度，但是，在大多數(shù)情況下，電輸出也僅僅不過在探測到氣體后幾秒鐘內(nèi)就能顯示讀數(shù)。然而，由于響曲線在達到zui終讀數(shù)時非常的平，所以，響應時間一般為到達90％zui終讀數(shù)的時間，所以，也就是所謂的T90值。催化燃燒式傳感器的T90值一般在20到30秒之間
（注意：在美國和其他一些國家，這個值通常被引用為較低的T60讀數(shù)，因此，在比較不同傳感器的性能時，應特別注意。）
標定
燃燒式傳感器zui常見的故障是由于暴露在特定毒物下而引起的性能退化。所以，所有氣體監(jiān)測系統(tǒng)都不只要在安裝時標定，而且還應定期進行核對，并進行必要的重新標定，這些都是*的。核對時必須使用經(jīng)標定的標準氣體混合物，這樣，就可以在控制器上正確的設置零點和“間距”水平了。EN50073：1999等規(guī)范的規(guī)則可以為核對頻率和報警級別設置的標定提供一些指導。一般而言，開始時應每周進行一次核對，但在獲得操作經(jīng)驗后，這個周期可以延長。當需要兩個報警級別時，這兩個報警級別通常會被設置為下限20－25％LEL，上限50－55％LEL。早期（及低成本）的系統(tǒng)需要兩個人核對和標定，其中一個人的責任是將傳感器暴露于氣流中，另一個的責任則是核對傳感器控制部件的標度上所顯示的讀數(shù)。然后，就要在控制器上調(diào)整零點和間距電位計，直到讀數(shù)*與氣體混合物的濃度一致為止。
記住，當必須在一個防火機殼中進行調(diào)整時，首先必須斷開電源，然后必須獲得打開機殼的許可?，F(xiàn)在，市場上可以買到很多“單人”標定系統(tǒng)，這些系統(tǒng)允許傳感器自身執(zhí)行標定程序。這就大大減少了維護的時間和成本，尤其是對那些很難到達傳感器位置的標定，如海上石油或煤氣鉆井平臺?；蛘?，現(xiàn)在還有一些可買到的傳感器是為了內(nèi)在安全標準而設計的，且因此具有在遠離場所的方便地方（如維修站）進行標定的可能。因為它們是內(nèi)在安全的，所以，當場所內(nèi)需要替換傳感器時，可以用這種傳感器自由交換，而不需要處于安全原因在替換前先關閉系統(tǒng)。因此，維護可以在“通電”的系統(tǒng)上進行了，并且比早期的傳統(tǒng)系統(tǒng)更快速和便宜。