可燃气体检测仪说明书（精选12篇）
可燃气体检测仪说明书 篇1
可燃气体检测仪安装需要注意的几点注意事项
标签：气体检测仪可燃气体检测仪
可燃气体报警器定点式安装一经就位，其位置就不易更改。根据多年来积累的工作经验，具体应用时应考虑以下几点。
(1)弄清所要监测的装置有哪些可能泄漏点，分析它们的泄漏压力、方向等因素，并画出探头位置分布图，根据泄漏的严重程度分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种等级。
(2)根据所在场所的气流方向、风向等具体因素，判断当发生大量泄漏时，可燃气体的泄漏方向。
(3)根据泄漏气体的密度(大于或小于空气)，结合空气流动趋势，综合成泄漏的立体流动趋势图，并在其流动的下游位置作出初始设点方案。
(4)研究泄漏点的泄漏状态是微漏还是喷射状。如果是微漏，则设点的位置就要靠近泄漏点一些。如果是喷射状泄漏，则要稍远离泄漏点。综合这些状况，拟定出最终设点方案。这样，需要购置的数量和品种即可估算出来。
(5)对于存在较大可燃气体泄漏的场所，根据有关规定每相距10—20m应设一个检测点。对于无人值班的小型且不连续运转的泵房，需要注意发生可燃气体泄漏的可能性，一般应在下风口安装一台检测器。
(6)对于有氢气泄漏的场所，应将检测器安装在泄漏点上方平面。
(7)对于气体密度大于空气的介质，应将检测器安装在低于泄漏点的下方平面上，并注意周围环境特点。对于容易积聚可燃气体的场所应特别注意安全监测点的设定。
(8)对于开放式可燃气体扩散逸出环境，如果缺乏良好的通风条件，也很容易使某个部位的空气中的可燃气体含量接近或达到爆炸下限浓度，这些都是不可忽视的安全监测点。本文出自：http://.cn
可燃气体检测仪说明书 篇2
笔者根据工业设计中可燃有毒气体检测仪的设置问题,提出了具体的计算和安装方法,并总结了安装过程中需要注意的事项。
1 可燃有毒气体检测器的设置场所(1)
根据文献[1]的规定,为预防人身伤害、火灾和爆炸事故的发生,保障企业的安全,在生产或使用可燃气体和有毒气体的工艺装置、储运设施的区域内对可能发生可燃气体和有毒气体的泄漏进行检测。根据文献[2]的规定,生产或使用可燃气体的工艺装置和储运设施(包括甲类气体和液化烃、甲B类液体的储罐区、装卸设施以及灌装站等)的2区及附加2区内,应按该规范设置可燃气体检测报警仪。
因此,甲类、乙类生产装置和存储罐区如果有危险气体泄漏的可能,能够形成爆炸性气体危险环境,应设置可燃气体检测器;如果泄漏气体中含有有毒气体,则应设置有毒气体检测器。
2 可燃有毒气体检测器的设置
2.1 一般气体的检测
根据文献[1]的规定,当可燃气体或含有有毒气体的可燃气体泄漏时,可燃气体浓度可能达到25%爆炸下限,但有毒气体不能达到最高允许浓度时,应设置可燃气体检测器;当有毒气体或含有可燃气体的有毒气体泄漏时,有毒气体浓度可能达到最高允许浓度,但可燃气体浓度不能达到25%爆炸下限时,应设置有毒气体检测器;在可燃气体与有毒气体同时存在的场所,若可燃气体浓度达到25%爆炸下限时,有毒气体浓度也达到最高允许浓度,应分别设置可燃气体和有毒气体检测器,若同一种气体既属于可燃气体又属于有毒气体,只设置有毒气体检测器。
2.2 混合气体的检测
在实际设计工作中经常会碰到的是混合气体的检测报警,以下例举两种可燃性气体混合的情况:氢气含量为60%,甲烷含量为22%。这两种气体的爆炸下限分别为4%、5%,所以当25%爆炸下限时两种气体都应设置可燃气体检测器,但由于混合气体组分固定,可通过计算求取先到达爆炸下限的气体组分,只设置一种可燃气体检测器来进行检测报警。
首先假设有100体积气体,计算当这100体积气体中两种可燃气体分别达到爆炸下限的25%时混合气体的体积为:
经计算,每100体积气体达到爆炸下限时混合气体的体积,氢气为1.666,甲烷为5.680。所以当混合气体泄露1.660体积时,其中的氢气已经达到了爆炸下限。由此可知,这种混合气体中只需设置氢气的可燃气体检测器即可。
另一种情况为两种或多种有毒气体的混合,例如某有毒混合气体的组分分别为一氧化碳7.0%、硫化氢0.2%,两种气体的最高允许浓度分别为20、10mg/m3,分子量分别为28、34。由此可以计算出1m3气体中一种有毒气体的最高允许浓度:
经计算,得出两种气体均超出最高允许浓度。假设两种气体均为1m3,可计算其在最高允许浓度下的百分比K:
通过计算式(3)可知,一氧化碳的最高允许百分比为0.001 6%,硫化氢的最高允许百分比为0.000 7%。而混合气体中,一氧化碳的浓度为7.0%,硫化氢的为0.2%,混合气体中一氧化碳的含量是硫化氢的35倍,而最高允许百分比中一氧化碳是硫化氢的两倍多,所以一氧化碳会先达到最高允许浓度,只设置一氧化碳检测器即可。
3 检测器的选型与安装
3.1 可燃有毒气体检测器的选型
文献[1]中规定,烃类可燃气体可选用催化燃烧型或红外气体检测器,高腐蚀环境宜用红外气体检测器,氢气检测可用催化燃烧型或电化学型检测器;硫化氢、氯气和一氧化碳可选用电化学型或半导体型检测器。
3.1.1 可燃气体检测器的选型
催化燃烧型气体检测器是目前最广泛使用的可燃气体检测器之一,其利用惠斯通电桥原理,感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃烧,使感应电阻的阻值发生变化,打破电桥平衡。其特点是精度高、反应快,但是某些场合会使催化剂中毒。需要注意的是催化燃烧型气体检测器一般寿命为2a,之后就会失效,一般工厂的仪表从采购到货到整厂建设完成需要2~3a的周期,这期间气体检测器很容易因为过期而失效,因此设计时应注明此类仪表为后期采购仪表。
红外光学型气体检测器的原理是利用红外传感器通过红外线光源的吸收来检测现场环境中的碳氢类可燃气体,其特点是精度高、测量范围广、寿命大于2a,但是其价格较高,且不适合氢气检测。
3.1.2 有毒气体检测器的选型
电化学型检测器包括电位电解法、隔膜电极法等,其优点是工艺成熟、受环境影响小,缺点是使用寿命短(1~3a)、零点不稳定。
半导体型检测器是利用被测气体的吸附作用,改变半导体的电导率,通过电流的变化激发报警电路。其特点是选择性好、反应灵敏,但其受环境影响较大,寿命为3~4a。
3.2 可燃有毒气体检测器的安装
根据标准,检测比重大于空气的可燃气体检测器,其安装高度应距地坪0.3~0.6m;检测比重大于空气的有毒气体的检测器,应靠近泄漏点,其安装高度距地坪0.3~0.6m;检测比重小于空气的可燃气体或有毒气体的检测器,其安装高度应高出释放源0.5~2.0m;检测与空气分子量接近且极易与空气混合的有毒气体时,检测器应安装于距释放源上、下1m的范围内。其中,相对气体密度大于0.97kg/m3的即认为比空气重,相对气体密度小于0.97kg/m3的即认为比空气轻。可燃有毒气体检测器在安装时还需注意:现场不应有强电磁干扰,检测器安装高度不应过低,并与周围设备留出0.5m以上的距离。
4 结束语
可燃有毒气体的检测和报警直接关系到现场设备和人员的安全,是工艺现场消防安全的关键设备。只有正确地选型、设计和安装,才能确保报警器安全可靠的运行,达到安全生产的目的,笔者根据实际应用要求提出了检测器在选型和安装时的注意事项,为可燃有毒气体检测仪的选型、安装使用提供参考。
参考文献
[1]GB50493-2009,石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范[S].北京:中国计划出版社,2009.
有害气体检测仪的选择与使用 篇3
关键词:有毒有害气体检测仪选择
1 选择气体检测仪的参考因素
1.1 确认所要检测气体种类和浓度范围:每一个生产部门所遇到的气体种类都是不同的。在选择气体检测仪时就要考虑到所有可能发生的情况。如果甲烷和其它毒性较小的烷烃类居多,选择LEL检测仪无疑是最为合适的。这不仅是因为LEL检测仪原理简单,应用较广,同时它还具有维修、校准方便的特点。如果存在一氧化碳、硫化氢等有毒气体,就要优先选择一个特定气体检测仪才能保证工人的安全。 复合式气体检测仪可能会达到事半功倍的效果。
1.2 确定使用场合:工业环境的不同,选择气体检测仪种类也不同。
1.2.1 固定式气体检测仪:这是在工业装置上和生产过程中使用较多的检测仪。它可以安装在特定的检测点上对特定的气体泄漏进行检测。固定式检测器一般为两体式,有传感器和变送组成的检测头为一体安装在检测现场,有电路、电源和显示报警装置组成的二次仪表为一体安装在安全场所,便于监视。它的检测原理同前节所述,只是在工艺和技术上更适合于固定检测所要求的连续、长时间稳定等特点。它们同样要根据现场气体的种类和浓度加以选择,同时还要注意将它们安装在特定气体最可能泄漏的部位,比如要根据气体的比重选择传感器安装的最有效的高度等等。
1.2.2 便携式气体检测仪:由于便携式仪器操作方便,体积小巧,可以携带至不同的生产部位,电化学检测仪采用碱性电池供电,可连续使用1000小时;新型LEL检测仪、PID和复合式仪器采用可充电池(有些已采用无记忆的镍氢或锂离子电池),使得它们一般可以连续工作近12小时,所以,作为这类仪器在各类工厂和卫生部门的应用越来越广。
如果是在开放的场合,比如敞开的工作车间使用这类仪器作为安全报警,可以使用随身佩戴的扩散式气体检测仪,因为它可以连续、实时、准确地显示现场的有毒有害气体的浓度。这类的新型仪器有的还配有振动警报附件——以避免在嘈杂环境中听不到声音报警,并安装计算机芯片来记录峰值、STEL(15分钟短期暴露水平)和TWA(8小时统计权重平均值)——为工人健康和安全提供具体的指导。
如果是进入密闭空间,比如反应罐、储料罐或容器、下水道或其它地下管道、地下设施、农业密闭粮仓、铁路罐车、船运货舱、隧道等工作场合,在人员进入之前,就必须进行检测,而且要在密闭空间外进行检测。此时,就必须选择带有内置采样泵的多气体检测仪。因为密闭空间中不同部位(上、中、下)的气体分布和气体种类有很大的不同。比如:一般意义上的可燃气体的比重较轻,它们大部分分布于密闭空间的上部;一氧化碳和空气的比重差不多,一般分布于密闭空间的中部;而象硫化氢等较重气体则存在于密闭空间的下部。同时,氧气浓度也是必须要检测的种类之一。另外,如果考虑到罐内可能的有机物质的挥发和泄漏,一个可以检测有机气体的检测仪也是需要的。因此一个完整的密闭空间气体检测仪应当是一个具有内置泵吸功能——以便可以非接触、分部位检测;具有多气体检测功能——以检测不同空间分布的危险气体,包括无机气体和有机气体;具有氧检测功能——防止缺氧或富氧;体积小巧,不影响工人工作的便携式仪器。只有这样才能保证进入密闭空间的工作人员的绝对安全。
另外,进入密闭空间后,还要对其中的气体成分进行连续不断的检测,以避免由于人员进入、突发泄漏、温度等变化引起挥发性有机物或其它有毒有害气体的浓度变化。
如果用于应急事故、检漏和巡视,应当使用泵吸式、响应时间短、灵敏度和分辨率较高的仪器,这样可以很容易判断泄漏点的方位。
在进行工业卫生检测和健康调查的情况时,具有数据记录和统计计算以及可以联接计算机等功能的仪器应用起来就非常方便。
目前,随着制造技术的发展,便携式多气体(复合式)检测仪也是我们的一个新的选择。由于这种检测仪可以在一台主机上配备所需的多个气体(无机/有机)检测传感器,所以它具有体积小、重量轻、相应快、同时多气体浓度显示的特点。更重要的是,泵吸式复合式气体检测仪的价格要比多个单一扩散式气体检测仪便宜一些,使用起来也更加方便。需要注意的是在选择这类检测仪时,最好选择具有单独开关各个传感器功能的仪器,以防止由于一个传感器损害影响其它传感器使用。同时,为了避免由于进水等堵塞吸气泵情况发生,选择具有停泵警报的智能泵设计的仪器也要安全一些。
2 使用气体检测仪时需要注意的问题
2.1 注意经常性的校准和检测 有毒有害气体检测仪也同其它的分析检测仪器一样,都是用相对比较的方法进行测定的:先用一个零气体和一个标准浓度的气体对仪器进行标定,得到标准曲线储存于仪器之中,测定时,仪器将待测气体浓度产生的电信号同标准浓度的电信号进行比较,计算得到准确的气体浓度值。因此,随时对仪器进行校零,经常性对仪器进行校准都是保证仪器测量准确的必不可少的工作。需要说明的是:目前很多气体检测仪都是可以更换检测传感器的,但是,这并不意味着一个检测仪可以随时配用不同的检测仪探头。不论何时,在更换探头时除了需要一定的传感器活化时间外,还必须对仪器进行重新校准。另外,建议在各类仪器在使用之前,对仪器用标气进行响应检测,以保证仪器真正起到保护的作用。
2.2 注意各种不同传感器间的检测干扰 一般而言,每种传感器都对应一个特定的检测气体,但任何一种气体检测仪也不可能是绝对特效的。因此,在选择一種气体传感器时,都应当尽可能了解其它气体对该传感器的检测干扰,以保证它对于特定气体的准确检测。
2.3 注意各类传感器的寿命 各类气体传感器都具有一定的使用年限,即寿命。一般来讲,在便携式仪器中,LEL传感器的寿命较长,一般可以使用三年左右;光离子化检测仪的寿命为四年或更长一些;电化学特定气体传感器的寿命相对短一些,一般在一年到两年;氧气传感器的寿命最短,大概在一年左右。电化学传感器的寿命取决于其中电解液的干涸,所以如果长时间不用,将其密封放在较低温度的环境中可以延长一定的使用寿命。固定式仪器由于体积相对较大,传感器的寿命也较长一些。因此,要随时对传感器进行检测,尽可能在传感器的有效期内使用,一旦失效,及时更换。
2.4 注意检测仪器的浓度测量范围 各类有毒有害气体检测器都有其固定的检测范围。只有在其测定范围内完成测量,才能保证仪器准确地进行测定。而长时间超出测定范围进行测量,就可能对传感器造成永久性的破坏。
3 小结
可燃气体检测仪说明书 篇4
当我们在漫天雾霾里痛苦不堪的苟且愤慨时，这位中科院院士从他的专业视角，一语道破问题的实质所在„（视频）
从丁院士身上我看到了支撑中国发展的脊梁，正是有无数默默无闻的奉献的学者才让我们看到了中国的未来。向他们致敬！其实看完了这个视频之后最大的感触不是关于环境问题，而是丁对于地球环境发展的理解已经到了一个普通人甚至难以理解的高度。关于文明的意义的又一番振聋发聩的思辨。但今天我们的主题还是要讲环境，只说我们普通人能理解的环境污染问题中的一个分支，气体泄露问题。
先说说OGI是什么，OGI检测利用红外热成像原理，能在企业不停止作业的情况下准确找到挥发性有机物泄漏点，具有检测距离远、安全性高的特点。
那么，气体泄漏检测用红外热像仪适合那些行业呢？小编整理了以下七种行业：
一、炼油
典型的炼油厂包括两种类型的工艺流程：分离和转化。分离工艺流程将原油裂解为有用的组分，或是作为燃料直接销售或是用作下个工艺的原料。转化工艺流程修改分子结构，提供具有合适特性的产品，适合于与成品燃料混合。
红外热像仪可以对燃料加工厂生产的“轻组分”和中间体做出出众的响应。一般的经验法则是，红外热像仪可以检测原油分馏组分，从汽油到煤油均可。
二、石化
生产烃类物质的行业，其原料来自石油炼制的分离工艺或转化工艺，一般不再在炼油厂加工。使用气体泄漏检测用红外热像仪，可以观测到石化行业中使用的或生产的化学品。
三、化工
从基本原料生产非烃类或无机化学品。化工行业通常是批量生产和连续工艺生产，产品纯度很高。气体泄漏检测用中波红外热像仪对该行业的一些化学物质具有良好的响应能力。
四、发电和配电
气电站通常使用天然气作为燃料。气体泄漏检测用中波红外热像仪非常适用于这个行业的检漏。
五、天然气
天然气的生产、储存、运输和配送。天然气主要由甲烷和乙烷组成，中波红外热像仪可以清楚地检测到这两种气体。它适用于从天然气生产到配送网络再到终端消费者的所有环节的检漏。
六、服务提供商
越来越多的公司将泄漏检测和维修(LDAR)的业务外包给服务提供商。目前使用非成像气体检测方法的LDAR服务提供商，如果转为使用气体泄漏检测用红外热像仪，生产效率和气体检测能力一定突飞猛进。
七、环保执法
许多国家普遍是由政府机构而不是由行业监管执法。这些机构应用气体泄漏检测用红外热像仪监控各行业，确保其遵守法规，并负责审计其减排绩效。
气体泄漏检测用红外热像仪技术有着广泛的潜在用途，能令工厂业主显著受益。它比传统的VOC检测仪或嗅探器方法更具时间和成本上的优势。它可以在一定距离内识别泄漏，不必对所有可疑的泄漏到场逐一确认，降低了泄漏检测的成本。
气体检测仪及其发展趋势 篇5
气体检测仪是在众多可能产生或具有易燃易爆气体 (如CO、H2, CH4等) 、有毒有害气体 (如CO、H2S, SO2等) 的炼油厂、化工厂、油库、液化气站及加油站等场所, 为防火、防爆、防毒而进行安全检测及报警的必备仪器, 用于检测环境空气中易燃易爆气体爆炸下限浓度以内的含量及有毒有害气体的极限含量, 即及时检测气体种类及浓度, 发出报警信号或启动联锁保护装置。因此, 气体检测仪作为重要监测仪器, 在石油化工行业安全生产中有着大量应用, 对防止发生中毒事故、减少人员伤亡, 以及国家财产安全起到了极度重要的作用。
气体检测仪主要包括两部分:气体传感器 (探头) 、报警控制器 (主机) 。前者安装在气体释放源附近, 后者安装在有人值守的控制室或操作室, 二者一般通过电缆连接。
下面介绍气体传感器, 并分析其与气体检测仪的发展趋势。
2 气体传感器及其发展趋势
气体传感器, 即气体敏感元件, 是气体检测仪的关键部件。气体传感器是能感知环境中某种气体及其浓度的一种装置或器件, 能将与气体种类和浓度有关的信息转换成电信号, 从而可以进行检测、监控、分析及报警。
气体传感器从原理上可分为四大类: (1) 电学类气体传感器, 利用材料的电学参量随气体浓度的变化而改变, 又分为:电阻式和非电阻式, 电阻式气体传感器主要有接触燃烧式、热导式、半导体气体传感器 (又为金属氧化物半导体气体传感器和有机半导体气体传感器) 等, 非电阻式气体传感器则通常是利用材料的电流或电压随气体含量变化; (2) 光学类气体传感器, 利用气体的光学特性来检测气体成分和浓度, 又分为:红外吸收式、可见光吸收光度式、光干涉式、化学发光式和试纸光电光度式、光离子化式等; (3) 电化学类气体传感器, 利用了电化学性质; (4) 高分子气敏材料类气体传感器, 利用高分子气敏材料制成, 又分为:高分子电阻式、高分子电介质式、浓差电池式、声表面波式、石英振子式等。
2.1 新气敏材料与制作工艺的不断开发。
新型气体敏感材料是传感器技术进步的物质基础。目前新型气敏材料的研究主要侧重于半导体材料、陶瓷材料及有机高分子材料。对气体传感器材料的研究表明, 金属氧化物半导体材料Zn O, Sn O2, Fe2O3等已趋于成熟化, 特别是在CH4, C2H5OH, CO等气体检测方面。现在这方面的工作主要有两个方向:一是利用化学修饰改性方法, 对现有气体敏感膜材料进行掺杂、改性和表面修饰等处理, 并对成膜工艺进行改进和优化, 提高气体传感器的稳定性和选择性;二是研制开发新的气体敏感膜材料, 如复合型和混合型半导体气敏材料、高分子气敏材料, 使得这些新材料对不同气体具有高灵敏度、高选择性、高稳定性及高抗干扰能力等。由于有机高分子敏感材料具有材料丰富、成本低、制膜工艺简单、易于与其它技术兼容、在常温下工作等优点, 已成为研究的热点。
2.2 新型气体传感器的研制。
沿用传统的作用原理和某些新效应, 优先使用晶体材料 (硅、石英、陶瓷等) , 采用先进的加工技术和微结构设计, 研制新型传感器及传感器系统, 如光波导气体传感器、高分子声表面波的开发与使用, 微生物气体传感器和仿生气体传感器的研究。随着新材料、新工艺和新技术的应用, 气体传感器的性能更趋完善, 使传感器的小型化、微型化和多功能化具有长期稳定性好、使用方便、价格低廉等优点。
2.3 气体传感器的一体化、智能化和图像化。
借助于半导体技术, 现已可使传感器从单元件、单功能到多元件、多功能, 即将多个传感器与信息处理和转换电路集成在一块芯片上, 与计算机技术结合, 制成智能气体传感器系统———电子鼻, 用于自动识别气体种类、自动寻找气源等。电子鼻是由多个性能彼此重叠的气体传感器和适当的模式分类方法组成的具有识别单一和复杂气味能力的仪器, 它融合了传感器技术、信息处理技术、计算机技术和计算数学理论, 是一门综合性极强的技术。现在, 传感器的研究也由一点参数测量发展到从一维、二维、三维甚至四维来考虑, 成功研制出二维图像传感器。
3 气体检测仪的发展趋势
伴随着气体传感器的发展, 气体检测仪也在不断地更新。气体检测仪的发展趋势主要有以下几方面。
3.1 仪器小型化。
随着传感器生产工艺水平的提高, 传感器日益小型化且集成度不断提高, 使得气体检测仪也将向小型化、微型化发展。这方面的技术主要包括两个方面, 一是在传感器生产中将对不同气体敏感的气敏元件制作在一块芯片上组成传感器阵列, 减少分立器件所占的体积;二是将电路设计成专用集成电路, 完成特定的检测任务。
3.2 仪器智能化。
即在气体传感器中嵌入微处理器, 使仪器具有自动校准和故障显示功能。在软件设计上基于模糊理论和神经元网络, 实现对气体种类的识别和浓度的推断。最典型的是目前国内外已研制成功的利用电子鼻技术的智能气体传感系统。仪器的智能化是目前大多数仪器仪表研制的目标, 气体浓度检测技术也不断地朝着这个目标前进, 智能化必将是未来气体浓度检测仪器的发展趋势。
3.3 仪器多功能化。
仪器的多功能化是指一台仪器在微处理器的控制下, 可实现更多参数的测试;或利用其主机可替换多探头的功能, 实现多气体的检测, 并能和其他气体检测器兼容, 降低测试多种气体的成本。如将不同类型的传感器集成在一块芯片上, 可同时测试气体的浓度、压力、温度和流速等, 从而更全面地反映被测气体在特定环境中所显示的特性。
3.4 仪器通用化。
能用一种仪器检测多种不同气体是气体检测仪的发展趋势。如光离子化检测仪可检测大部分的挥发性有机物 (VOC) , 这种仪器在进入未知危险环境时, 能对未知气体进行通用性检测。
3.5 仪器网络化。
随着互联网技术的成熟以及PC机的普及, 智能仪表的网络化也成为一种新的趋势, 使危险源监测预警技术发展更加迅速, 并在监测预警技术中引入了控制技术、通讯技术、事故处理方案、危险源泄漏扩散模拟计算等重要技术, 使危险源监测预警技术更加完善。
参考文献
[1]李保中, 郑应伟.硫化氢气体检测仪的使用与管理[J].计量技术, 2008, 59-61.
[2]潘小青, 刘庆成.气体传感器及其发展[J].东华理工学院学报, 2004, 27 (1) :89-93.
[3]马戎, 周王民, 陈明.气体传感器的研究及发展方向[J].航空计测技术, 2004, 24 (4) :1-4.
可燃气体检测仪说明书 篇6
SF6设备在电力系统中的应用已经越来越广泛，由于SF6作為主要的绝缘介质，在对SF6设备日常的检测及维护中，对于SF6气体泄漏缺陷的有效监测和控制是非常重要的。而对于运行中的电网来说，临时停电检修手续复杂繁琐，而且经常由于供电的需要不能停电，导致缺陷检测不及时等后果，为设备留下安全隐患。
二、SF6气体泄漏激光检测技术研究内容
激光痕量检测在发电系统和供电系统中的应用已经越来越受重视，特别是在对SF6气体泄漏的检测中，由于SF6气体分子稳定，对激光有较强的吸收能力，所以通过激光对SF6设备的气体泄漏进行检测是完全可行的。
（一）SF6气体泄漏激光检测技术测试报告
预定目标：
1.选择一款具有实时泄漏图像显示功能， 高灵敏度，重量轻、体积小，能激光准确定位，检漏距离15米左右， 又能抗强电磁场干扰的激光成像仪。
2.对激光成像仪进行现场实践测试其可靠性，稳定性及实用性。
3.达到现场带电查找SF6设备气体泄漏点的目的。
研究过程中SF6气体泄漏激光成像系统已经在枣营及留村的消缺检漏过程中进行了应用，以此为例做以下报告：
1.时间：2009年3月27日
地点： **市220kV枣营变电站
变电检修工作人员：变电检修工作人员
测试设备：HX-1（第三代）SF6气体泄漏激光成像仪
技术条件：与美国TIF公司生产的TIF5650 SF6接触式检漏仪的检测结果比较，看是否相符。
测试内容：对220kV枣营变电站252-1刀闸仓（已知泄漏）进行SF6检漏试验，并对试验结果进行分析，与其他SF6检漏仪测试的结果进行对比，看是否相符。
测试结果：252-1刀闸仓分子筛处有明显的SF6泄漏现象，B相有明显漏点。视频影像见“附件1”
测试结论：经SF6气体泄漏激光成像系统检测，枣营252-1刀闸有泄漏点，泄漏点在B相刀闸仓上，与美国TIF公司生产的TIF5650 SF6接触式捡漏仪检测的结果一致。
2.时间：2009年7月3日
地点：**市110kV留村变电站
变电检修工作人员：变电检修工作人员
测试设备：HX-1（第三代）SF6气体泄漏激光成像仪
技术条件：带电检测。
测试内容：在不停电的状态下，对110kV留村变电站313开关（已知泄漏）进行SF6检漏试验，并对试验结果进行分析。
测试结果：313开关C相有明显的SF6泄漏现象，C相开关法兰密封圈处有明显漏点。
测试结论：经SF6气体泄漏激光成像系统检测，留村313开关C相有泄漏点，泄漏点在C相中法兰密封圈上。
技术特点：1.采用美国高灵敏探测器，具有很高的探测灵敏度，当SF6气体泄漏低于0.001scc/sec时都能够被发现。2.关键部件全部原装进口，性能高，质量稳定，使用可靠。 3.重量轻、体积小、操作简单。4.抗强电磁场干扰。
（二）设备使用情况分析
SF6气体泄漏激光成像系统已经在枣营及留村的消缺检漏过程中进行了应用，效果很好，该系统能明显的反映出SF6设备泄漏点的漏气状况，显示的图像根据漏气量的不同有明显区别，所有的图像和视频资料都保存到了移动存储设备中，测试结果及状态表征与其他成熟仪器测试结果及状态表征完全一致。
用此方法可以在不停电的状态下对SF6设备进行漏气检测，使检漏试验的实施获得了很大的方便；并且此系统运用的是激光成像的方法，利用的是远程检测的方式，不再需要将测试探头贴近设备，在安全方面有效的避免了触电、高摔等危险；SF6气体泄漏激光成像系统，将检测到的泄漏气体直接以图像的形式展现出来，既有照片又有动态图像，这与以前的检测设备只有声音报警的结果呈现方式相比有了很大的飞跃。
缺点：受气象条件及泄漏量影响较大，同时由于测试仪体积较大，在GIS设备布置较密集的情况下，影响测试。在条件允许的条件下与普通检漏仪配合使用效果较好。
SF6气体泄漏激光成像系统，主要由SF6激光成像仪电源部分、激光成像仪器、三角架、和连接设备组成。自上个世纪六十年代激光问世至今，由于激光具备相干性好，单色性好和高亮度三大特色，试光谱法痕量检测技术增添新的活力，实现了质的飞跃。近年来，激光痕量检测、单光子探测、单细胞检测得到较快发展。
研究用激光痕量检测方法，此方法在发电和供电系统中近年来也已经开始应用，对含SF6的电气设备气体泄漏检测也日益受到主管部门的重视。SF6气体分子结构稳定，大量实验也已证明，SF6分子对激光有较强的吸收，因此，利用红外光谱法检测电气设备中的SF6气体泄漏是完全可行的。激光的相干性好，通过可调光学转换系统，可以在指定的某一检测位置实现一个理想的立体红外辐射场。从设备中泄漏出来的SF6气体分子以流动现象往外扩散，这个SF6分子流将对覆盖在这个区域的立体辐射场激光产生较强的光子吸收合光子后向散射。
利用先进的气体泄漏激光成像仪能够探测小致0.001Scc/s 的泄漏率，其便携性和较宽的检查视场角可实现快速完成整个变电站的泄漏巡查及准确定位。
三、结束语
（一）SF6气体泄漏激光成像系统的应用，适应了企业生产规模快速扩大的实际需要，具有良好的经济性和适用性，对供电企业带来巨大的企业效益、经济效益和社会效益。
在使用此系统前，所有敞开式变电站的设备捡漏工作均需要停电进行，使用此系统进行捡漏试验，可以在不停电的状态下进行，这样对电网的安全稳定运行起到了很好的配合作用，停电消缺目标性较强，并省去了安排停电检漏所造成的停电操作及经济损失。
（二）SF6气体泄漏激光成像系统在使用期间，充分体现了安全性高、操作简单、方便实用、分析准确的特点，为生产工作提供了正确的试验数据及图像分析，充分发挥了性能特点。
绿洲农残检测试剂盒说明书 篇7
绿洲生化企业经过二十年的不懈努力，为我国农残快速检测作出了重要的贡献。2001年农业部发布了蔬菜上有机磷和氨基甲酸酯类农药残毒快速检测方法行业标准（NY/T 448-2001），接着卫生部又颁布了蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测国家标准方法（GB/T 5009.199-2003），这两个标准都采用了基于昆虫毒理学之胆碱酯酶抑制原理而建立起来的酶抑制率法（分光光度法），我们不但提供了成熟的技术和产品，而且积极参与了标准的制定工作。
一、检测原理
在一定条件下，有机磷和氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶正常功能有抑制作用，其抑制率与农药的浓度呈正相关。正常条件下，胆碱酯酶(ChE)催化神经传导代谢产物类似物（碘化硫代乙酰胆碱ATCI或碘化硫代丁酰胆碱BTCI）水解，其水解产物与显色剂（二硫代二硝基苯甲酸DTNB）发生反应，产生黄色物质，用分光光度计或农残测试仪在412nm处测定吸光度的变化值（△A），计算出抑制率可以判断出样品中是否有高剂量有机磷或氨基甲酸酯类农药残留的存在。
对于酶抑制率法来说，胆碱酯酶制剂是最为关键的因素，其质量技术水平决定了检测的灵敏度、稳定性和可靠性。胆碱酯酶制剂的研发工作一直是本公司的重点，我们研究了大量的酶源材料，在提取方法和保持酶活性稳定技术等方面也积累了丰富的经验，是目前国内唯一可以根据客户需求，生产不同灵敏度和活性的液体酶制剂的生产厂家，产量和质量都一直处于国内领先水平，其中比较有代表性的产品如下：
AB204农残速测试剂按照国家标准GB/T5009.199-2003配制500份装/套缓 冲 剂10包每包加500mL蒸馏水或纯净水溶解常温存放
胆碱酯酶10瓶不用配制，直接取用4℃冰箱保存每份加100μL
显 色 剂2瓶加25mL缓冲液溶解4℃冰箱保存每份加100μL 底 物4瓶加12.5mL蒸馏水或纯净水溶解4℃冰箱保存每份加100μL或者加2.5mL蒸馏水或纯净水溶解4℃冰箱保存每份加20μL 酶 活 力空白对照1分钟吸光度变化值(ΔΑ0）在0.15-0.3之间。
使用方法：请按照国家标准方法GB/T 5009.199-2003操作，或根据农药残留测试仪的使用说明进行测试。
1、使用方法
取2g果蔬样品（块茎类取4g)，叶菜剪成1cm左右见方的碎片，块茎类取横截面样品或取其表皮，放入三角瓶中，加入10mL缓冲液，振荡1～2min，倒出提取液，静置2min，待测。若提取液混浊或杂质太多可过滤后再测。
2、测试
对照测试：于反应瓶中加入2.5mL缓冲液，再分别加入100μL酶液和显色剂，混匀，静置反应10min后加入100μL底物，摇匀并立即倒入比色杯中，及时放入仪器的测量室第1通道，合上盖。按〈B〉键，显示屏下方延迟10s后，测量时间开始倒计时180s，计时完毕，显示屏显示吸光度增量及抑制率。在进行对照测试时，2～8通道可同时进行样品测试。
样品测试：于反应瓶中加入2.5mL待测液，再分别加入100μL酶液和显色剂，混匀，静置反应10min后加入100μL底物，摇匀并立即倒入比色杯中，及时放入仪器的测量室通道，合上盖。按〈M〉键，显示屏下方延迟10s后，测量时间开始倒计时180s，计时完毕，显示屏显示吸光度增量及抑制率。数据自动保存，如有需要按〈P〉键打印。
3、结果判定
以分光光度计测试(412 nm波长)时，按下式计算抑制率：
抑制率(%)=[(ΔΑ0－ΔΑt)/ΔΑ0]×100
以农药残留快速测试仪检测时其抑制率一般可自动计算。若样品抑制率≥50%，表示样品农残超标，为阳性结果。阳性结果的样品需做2次以上重复检测，多次检测仍呈阳性需用气相色谱等仪器做进一步确认。
二、检测灵敏度
由于采用的标准方法的不同，取样量、检测程序和判定标准也有所不同，如国标法以抑制率≥50%判定为阳性，而农业部行业标准则以抑制率≥70%判定为阳性。我们进行了大量的对比实验，发现在实际检测中，两种方法的最终检测灵敏度还是基本一致的。我们用农药标准液对农残速测试剂的最低检测限进行了多次测试，并通过了中国广州分析测试中心和农业部蔬菜水果质量监督检验测试中心(广州)等专业检验机构的检测验证，结果如下：
农残速测试剂对几种常见农药的最低检测限(mg/kg)农药名称 敌敌畏
好年冬 辛硫磷 甲胺磷
注：在实际生产过程中，最低检测限可能会随产品种类和酶活性的变化而有所波动，并可以根据客户的具体需求做出调整。
最低检测限
0.01 0.05 0.1 0.2
农药名称 毒死蜱 马拉硫磷 乐果 氧化乐果
最低检测限
0.5 0.5 1.0 0.6
农药名称 灭多威 敌百虫 呋喃丹 对硫磷
最低检测限
0.1 0.1 0.05 0.4三、保存条件及保质期
本公司的农残速测试剂稳定性较好，可以常温运输或邮寄，长期存放应在4℃冰箱中，保质期为12个月；室温或常温保存时，保质期为3～6个月。
四、注意事项
1、任何试剂使用时，用一瓶打开一瓶，用完后才使用新的，防止试剂变质。
2、酶、底物和显色剂碰到一起会马上发生生化反应，移液器和容器都应各自贴上标签，单独使用，以免交叉污染。
可燃气体检测仪说明书 篇8
流行性腮腺炎(epidemic parotitis,mumps)简称腮腺炎，别名叫蛤蟆瘟。是儿童和青少年中常见的呼吸道传染病，成人中也有发病，由腮腺炎病病毒所引起。腮腺的非化脓性肿胀疼痛为突出的病征，病毒可侵犯各种腺组织或神经系统及肝、肾、心、关节等几乎所有的器官。因此，常可引起脑膜脑炎、睾丸炎、胰腺炎、乳腺炎、卵巢炎等症状。腮腺炎病毒血清学诊断常用方法有ELISA抗体定量测定和金标抗体IgM定性检测。
产品名称：腮腺炎病毒IgM抗体检测试剂盒 包装规格：20人份/盒 检测样本：血清/血浆 检测方法：胶体金法 预期用途：
该试剂盒可快速定性检测人全血、血清或血浆中的腮腺炎病毒免疫球蛋白IgM抗体，用于腮腺炎病毒早期感染的辅助诊断。
检测原理：
本试剂盒是采用胶体金免疫层析技术原理。在金标垫上包被胶体金标记的鼠抗人IgM,，用于定性检测人全血、血清或血浆样品中的腮腺炎病毒IgM抗体。检测阳性样品时，样品中的腮腺炎病毒IgM抗体可与胶体金标记的鼠抗人人IgM结合，形成免疫复合物，由于层析作用复合物及样品在硝酸纤维素膜内部向前流动。当复合物经过T线时与包被的重组MuV-Ag结合，形成“Au-鼠抗人IgM-MuV-IgM-MuV-Ag"而凝集显色。剩余的胶体金标记鼠抗人IgM与C线处包被的羊抗鼠IgG抗体结合而凝集显色，检测阴性样品时，样品中不含腮腺炎病毒IgM抗体，致使不能形成免疫复合物，则只能在C线处显色。
腮腺炎病毒试剂盒主要组成成份：
1、测试板：20人份/盒
2、试剂Ⅰ：1瓶（0.02mol/L）（PBS缓冲液PH=7.4）
3、试剂Ⅱ：1瓶（胶体金标记物）
4、说明书1份
储存/有效期：
试剂盒储存于2℃～8℃条件中，不能冷冻；有效期24个月，生产日期见试剂盒包装外。
收集样本要求：
1、检测样本不能溶血，建议用新鲜血清即时检测，或将样本2℃～8℃保存最好不超过3天。
2、高脂血症血清不能使用
检测步骤：
1、滴入1滴试剂Ⅰ于测试板中央孔中，待完全渗入。
2、滴入2滴（约100μl）上清液于测试板孔中，待完全渗入。
3、滴加2滴试剂Ⅱ于测试板孔中，待完全渗入；
5、渗入2滴试剂Ⅰ于测试板孔中，待完全渗入。
结果判定：
阳性：反应板孔中C端出现红色圆斑，T端出现红色圆斑，为腮腺炎病毒抗体阳性； 阴性：反应板孔中C端出现红色圆斑，T端不出现红色圆斑，为腮腺炎病毒抗体阴性。失效：反应板孔中C端不出现红色圆斑，或C端、T端均不出现红色圆斑，为试剂盒失效。
检验方法的局限性：
1、腮腺炎病毒IgM抗体检测试剂盒仅用于检测腮腺炎病毒抗体，对患者状况的诊断应结合患者临床体征与症状和试验结果的综合分析。
2、抗体含量低的血清样品，不能被检测出来是可能的。部份患者，不产生抗体或产生少量的抗体。此时，可能显示阴性结果。
3、试验结果可疑时，应用其它方法确诊。
产品性能指标：
1、批内精密度：阳性符合率和阴性符合率均应≥95%，反应斑点颜色深浅程度应接近。
2、批间精密度：阳性符合率和阴性符合率均应≥95%。
可燃气体检测仪说明书 篇9
1 实验
1.1 主要仪器与试剂
ZTD-D-3型多组分甲醛标准气体发生装置(含二级标准物质三聚甲醛扩散管),中国计量院;CARY60型紫外可见分光光度计,美国Agilent公司;智恒IAQ-Pro型恒流大气采样器,美国SENSIDYNE公司;MI70型温湿度计,VAISALA公司;DY-3型空盒气压表,上海风云气象仪器有限公司;AR2140型电子天平,OHAUS;TH-ZM8型皂膜流量计,武汉天虹仪表;WGD/SH-1000恒温恒湿箱,上海安泉气候实验设备有限公司。所用仪器设备在使用前都进行了计量检定或校准。
酚试剂吸收液(0.1 g/L):称取酚试剂0.01 g溶于100 m L纯水中;盐酸(0.1 mol/L):取0.9 m L(35%~37%)浓盐酸于100 m L纯水容量瓶中,用水稀释至刻度;硫酸铁铵(10 g/L):称量1.0 g硫酸铁铵,用0.1 mol/L盐酸溶解,并稀释至100 m L;水中甲醛标准物质(GBW(E)081701,100 mg/L);甲醛质控样(环境标准样品204522,0.715 mg/L)。
甲醛标准工作溶液(1μg/m L):用10.00 m L分度移液管准确移取10 m L水中甲醛标准物质于100 m L容量瓶中,用水稀释至刻度,作为标准储备溶液;准确移取标准储备溶液10.00 m L,放入100 m L容量瓶中,用酚试剂吸收液稀释至100 m L。放置30 min,待用。
实验室用水均为超纯水(电阻率大于等于18.2 MΩ·cm),所用移液管及容量瓶在使用前都进行了计量检定。
1.2 校准气体检测仪
实验选用理研公司生产FP-30-C型光电光度法甲醛气体检测仪。仪器量程0.02~1.25 mg/m3,每次采样时间15 min,按仪器说明书方法操作。
多组分甲醛标准气体发生装置通电开机后,在装置的端口输入实验室环境温度(K)、大气压(k Pa)、设定裂解器温度180℃。按标准物质证书上的给定值输入各恒温槽温度及各扩散管的扩散率值,装置预热稳定后开始实验。调节载气和稀释气流量,用零点空气对气体检测仪进行校准。按浓度从低到高的原则,分别以0.05,0.10,0.20,0.50,1.00,1.20 mg/m3甲醛标准气体作为校准点。气体检测仪重复测量6次。甲醛标准气体浓度0.50 mg/m3时,以气体检测仪显示值的相对标准偏差作为重复性。
1.3 温湿度变化对气体检测仪的影响
向密闭的恒温恒湿箱内通入一定量的甲醛标准气体,在不改变湿度的情况下,调节箱内温度5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃下,观察温度变化对气体检测仪测定值的影响。在不改变温度的条件下,调节箱内湿度20%RH、30%RH、40%RH、45%RH、50%RH、60%RH、70%RH、80%RH,观察湿度变化对气体检测仪测试结果的影响。
1.4 实验比对及方法评估
考虑到实际采集的环境样品存在干扰物的影响,按装修风格和功能设置作为主要考察因素选择采样点。选定5家新装潢居民家庭和5家商务办公楼,分别从中选取一有代表性的采样点,进行仪器法和酚试剂分光光度法的实验比对[2,3,4]。
1.4.1 样品采集
酚试剂比色法:将内装5 m L酚试剂吸收液的气泡吸收管,用恒流大气采样器以0.5 L/min采样,采样时间20 min。每次采样前与采样后用皂膜流量计对采样流量进行校准,以前后两次校准值的平均值作为实际采样流量且前后流量误差应≤5%。并记录现场温湿度及大气压力。
光电光度法:同一采样点,与酚试剂采样的同时采用气体检测仪对采样点进行6次测定。
1.4.2 酚试剂分光光度法分析步骤
标准曲线绘制:取6只10 m L具塞比色管分别用移液管精确移取0.00,0.10,0.20,0.40,0.80,1.00 m L甲醛标准工作溶液,加吸收液至5 m L,再在各管中加入0.4 m L的硫酸铁铵,摇匀,放置15 min后比色。用1 cm光程比色皿,在630 nm下,以水为参比,测定各具塞比色管的吸光度。以甲醛含量c(μg)为横坐标、扣除空白溶液的吸光度(A)为纵坐标,绘制标准曲线[2]。线性回归方程为:A=0.3712c+0.0047,r=0.9999,Bs=2.694(μg/吸光度)。
用质控密码样验证标准曲线。分别取质控密码样1 m L、2 m L至2个10 m L空白比色管中,分别用酚试剂吸收液稀释至5 m L。显色分析步骤同标准曲线绘制。质控密码样应在不确定度允许范围内方可使用标准曲线。
样品溶液测定:采样时保留两个采样管不采样,作为现场空白;连同样品一起转入具塞比色管中,分别并用少量吸收液稀释至5.0 m L。显色分析步骤同标准曲线绘制。如浓度超出标准曲线线性范围,则移取少量待测样品并用吸收液稀释至5.0 m L。按文献[2]的方法,计算采样气体浓度。如有稀释,需乘以稀释倍数。
2 结果与讨论
2.1 示值误差和重复性
按文献[5-6]的规定,I类民用建筑工程甲醛浓度限量≤0.08 mg/m3,室内空气甲醛浓度限量≤0.10 mg/m3。因此校准时采用0.05 mg/m3为最低标准气体校准浓度、以气体检测仪的最高量程1.20 mg/m3为最高标准浓度点。结果见表1。
由表1可知在气体检测仪的量程范围内,各个浓度点的示值误差及仪器重复性均符合文献[7]中示值误差不超过10%及重复性≤5%的要求。校准点浓度值越高,气体检测仪显示值与标准气体浓度之间示值误差越小。
2.2 线性范围和修正系数
在浓度范围(0.02~1.20)mg/m3,拟合甲醛标准气体浓度-气体检测仪显示值线性回归分析图。检测仪显示值以六次测量的平均值计。结果见图1。在甲醛标准气体浓度检测下,回归系数为0.9768,它反映了气体检测仪显示值与甲醛标准气体浓度值的偏离程度。采用回归系数的倒数作为仪器的修正系数。即气体检测仪测定值=检测仪显示值×1/0.9768。实验结果表明:在量程范围内气体检测仪显示值与甲醛标准气体浓度值呈良好的线性相关。
2.3 受温度湿度的影响
由表2及表3实验数据观察得到,气体检测仪在温度5~40℃内示值稳定。在湿度范围RH(20%~80%)内,亦不受湿度变化的影响。表明仪器稳定性好,能用于环境温度5~40℃,湿度20%~80%RH的检测。
2.4 实验比对及方法评估
用光电光度法与酚试剂法测试,测定数据见表4和表5。
由表4表5可知,按文献[5-6]中对甲醛限量值要求,除书房和图书室未超标外,其余检测点均超出标准限量值。由于香烟烟味中由于含有甲醛,因此吸烟室中甲醛浓度超标最严重。两种方法在测定结果不存在系统误差的情况下,气体检测仪测定浓度范围(0.02~0.80 mg/m3)时,相对标准偏差由低浓度到高浓度总体呈递减趋势。而且随着测定浓度值的增大,仪器法测定值逐渐高于酚试剂比色法测定值。
在测定范围内,总不确定度在95%置信水平时,酚试剂法和光电光度法相比较测量总不确定度按下式计算得到[1]:
由表4表5知,,MRSD=5.8%,ROU=16.5%。按文献[5]的规定,“当测量结果在0.01~0.60 mg/m3测定范围内的不确定度应小于20%。民用建筑工程室内空气中甲醛检测,也可采用简便取样仪器检测方法。”气体检测仪在测量范围0.02~0.80 mg/m3,测量方法不确定度ROU<20%,符合文献[5]的要求,可以用作现场检测。
3 结论
光电光度法是基于光电化学过程和化学识别过程建立起来的一种新的分析方法[8,9,10,11]。该方法与传统的化学分光光度法相比较有其明显的优越性。用它替代酚试剂法等传统实验室分析法,能有效避免两次污染物的产生,以及样品采集、绘制标准曲线、高浓度稀释过程带来的误差,准确度高,操作简便,快速及时且稳定性好,能实现大规模采样点的监测。同时也表明,仪器的定期计量是对仪器检测结果质量控制的有效方法。
摘要：采用多组分甲醛标准气体发生装置对光电光度法甲醛气体检测仪示值误差,重复性,线性范围及相关系数做分析。研究了环境温湿度变化对光电光度法甲醛气体检测仪示值的影响。实验表明,在检测浓度小于0.80 mg/m3范围内,光电光度法甲醛气体检测仪与酚试剂分光光度法比较测量总不确定度(ROU)为16.5%。光电光度法甲醛气体检测仪可用于室内环境检测。
手机空号检测平台-详解说明 篇10
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2、省钱：我们是以检测出的有效实号计费的，让客户的每一分钱都花得有价值。
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4、方便：手机是采用帐户预充值的方式，客户只要帐户上有余额，即使我们客服不在线，客户照样24小时随时随地都可自己去下载所需要号码，最大限度地保障了客户的便利。
可燃气体检测仪说明书 篇11
称重传感器测量目前常用且较为成熟的电阻应变式传感器来实现。电阻应变式传感器将电阻应变片粘贴在各种弹性敏感元件上，可构成测量位移、加速度、力、力矩、压力等多种参数的电阻应变式传感器。电阻应变式称重传感器具有结构简单，易于实现测试过程自动化和多点步测量、远距测量和遥测，灵敏度高，测量速度快，适合静态、动态测量、可以测量多种物理量等不少的优点。
称重传感器的检测电路一般均采用全桥式等臂电桥,这种电路具有很多优点,如可以抑制温度变化的影响,抑制侧向力干扰,比较方便地解决称重感器的补偿问题等。称重传感器检测电路的功能是把电阻应变片的阻值的变化转变为变化的电压值输出。当测量不同范围的力值，选用量程不同的传感器，而传感器输出信号范围不变。仔细的去分析称重的电路原理我们能得到决定的电路称重传感器的安全过载报警最终是通过振荡器的信号接收产生振荡最后在喇叭里发出警报声。
可燃气体检测仪说明书 篇12
关键词：催化气体传感器,混合气体,恒温检测,热敏电阻,热平衡分析
0引言
催化燃烧气体传感器与其它种类的气体传感器相比, 在检测可燃性气体方面具有一定的优势, 特别是由于它具有一定的抗高湿、粉尘等恶劣环境的能力以及体积小、价格低等优点, 在煤矿瓦斯检测中发挥了巨大的作用, 是目前国内煤矿中应用最多的一类气体传感器[1]。
国内外对催化燃烧气体传感器, 特别是催化瓦斯传感器的工作原理、检测方法以及性能改进等方面的研究已经很多[2,3,4,5,6,7]。但是由于该传感器的敏感元件和补偿元件本身是热敏元件, 其电阻会随着环境条件和工作条件的改变而变化, 因此需要特别加以分析。本文从一个典型的催化燃烧气体传感器的结构、敏感机理和热平衡方程出发, 讨论了传感器输出与被测气体浓度、工作温度之间的定量关系, 给出了在传感器输出线性的条件下计算混合可燃性气体中各组分浓度的线性方程。
1传感器输出与电阻变化的关系
图1为催化燃烧气体传感器的典型结构。该传感器由敏感元件A、补偿元件B及其引线和透气性良好的金属防爆保护外壳等构成。敏感元件和补偿元件均由铂丝电阻外包裹球形疏松多孔氧化铝 (载体) 制成, 它们的结构完全一致, 被分别置于2个隔离的空腔内, 这2个隔离的空腔对称分布, 以保证其热分布边界条件一致。不同的是敏感元件载体上添加有催化剂 (如pd等) , 被测气体在其上无烟燃烧放热, 使得其温度升高, 从而使铂丝的电阻增大, 补偿元件上则没有催化剂, 被测气体在其上不反应。因此, 根据敏感元件铂丝的电阻变化可以检测可燃性气体并判断其浓度大小。
采用惠斯顿电桥检测传感器输出信号, 如图2所示, 其中U为电桥输出, R1、R2为平衡桥臂电阻, R3、R分别为补偿元件和敏感元件电阻 (铂丝) 。通常有R1≈R2, R3≈R, 且 (R1≈R2) ≫ (R3≈R) 。下面对采用恒压源供电的情况进行分析[8]。
设如图2中恒压源的电压为E, 则没有被测气体时电桥输出U0为
电桥平衡时, U0=0, 即R1R=R2R3。
由于可燃性气体在敏感元件上催化燃烧放热, 使敏感元件的电阻发生变化, 设达到热平衡时, 敏感元件的电阻增加ΔR。由于R3和R组成的桥臂 (以下称传感器桥臂) 的电阻变化引起电流变化, 使得补偿元件R3的电阻也要变化, 设达到热平衡时, 补偿元件的电阻增加ΔR3, 此时电桥输出为
式 (2) 应用了[ (ΔR+ΔR3) / (R+R3) ]≪1的关系。令R1/R2=R3/R=n, 得
当n=1时, 即R3=R, R1=R2, Ug最大, 即
式中:I0为传感器桥臂的工作电流, 即I0=E/ (2R) 。
由式 (4) 可得
设某传感器以3 V供电, 其输出为15 mV (被测气体浓度为1%) , 则 (ΔR-ΔR3) /R=0.02。在下面的推导中将其视为一个小量, 并以R3=R作为基础。
2传感器电阻变化表达式的推导
2.1 传感器电阻变化与温度变化的关系[8]
式 (4) 中的电阻变化ΔR、ΔR3分别是由敏感元件和补偿元件的温度变化引起的, 其关系可由金属铂电阻的电阻-温度关系确定。
在0～650 ℃范围内, 敏感元件电阻R与温度t之间的关系为
式中:R (t) 为温度等于t时的电阻;R0为t=0 ℃时的电阻;α=3.968 47×10-3/K;β=-5.847×10-7/K2。
设传感器工作温度为T, 则传感器电阻为
设被测气体中敏感元件的温度增加Δt, 则其电阻为R (T+Δt) , 有
由式 (7) 和式 (8) 得
因为[Δt/ (2T) ]≪1, 所以有
同理可得
式中:ΔtR3为补偿元件的温度变化。
需要注意的是式 (10) 、式 (11) 中的温度单位为℃。
2.2 传感器电阻变化与加热功率变化的关系
令Δr=ΔR+ΔR3, 则在被测气体中传感器桥臂的电流为
此时敏感元件的加热功率为
略去高阶小量, 得
令WR为没有检测气体时敏感元件的加热功率, 且WR=I
即敏感元件的加热功率变化量与ΔR3的绝对值成正比。
类似地, 可得到由于传感器桥臂总电阻增大而引起的补偿元件上加热功率的变化值:
2.3 传感器的热平衡方程与温度变化关系
催化燃烧气体传感器必须工作在一定的工作温度下才会对可燃性气体有较高的灵敏度。传感器达到热平衡时, 传感器内部各点的温度分布不再随时间变化, 传感器从电源获取的热量与传感器耗散的热量相等。传感器热量耗散主要通过热对流、热辐射和热传导这3种方式进行。从图1可看出, 催化燃烧气体传感器的热量主要通过热对流的方式向外耗散, 其次是热辐射和热传导。在没有被测气体时, 热平衡方程为
式中:等式右边第一项为空气与元件表面接触进行热交换 (对流) 耗散的热功率 (牛顿热交换定律) ;第二项为热辐射耗散的热功率 (斯蒂芬-波尔兹曼辐射定律) ;第三项为铂丝热传导耗散的热功率 (傅里叶热传导定律) , 在热平衡时可以表示为kA· (T-T1) /L, 其中L为传热铂丝的长度, T1为铂丝冷端的温度;I
在被测气体中, 设可燃性气体在敏感元件上燃烧产热的效率为QF, 热平衡时敏感元件的温度为Tg, 其周围空气的温度为T′0, 则热平衡方程变为
式中:hg为空气中存在被测气体时的热交换系数;T′0、T′2、T′ (X) 对应于前述T0、T2、T (X) 。
由式 (8) 、式 (17) 、式 (18) 得
其中Tg>T, 且热平衡时有T2≈T0、T′2≈T2和T′0≈T0。设铂丝冷端的温度不变 (实际上可以实现) , 于是式 (19) 可写为
应用实验定律[9]:hg=hGC+h (1-C) , 其中hG为纯的被测气体的热交换系数, C为被测气体的体积百分比浓度。令Tg=T+Δt, 在热辐射损耗小于热交换损耗的前提下, 可略去热辐射部分的Δt/T高阶小量项。并注意到热辐射项中的温度为绝对温度, 应用[C (hG-h) /h]≪1的条件, 得
式中:T为用摄氏温度表示的传感器工作温度。
再看补偿元件上的热平衡。当存在被测气体时, 设其温度变化为ΔtR3, 类似地可得
2.4 热平衡时元件电阻变化的表达式
由式 (10) 、式 (15) 、式 (22) 得
式中:a= (α+2βT) /[Sh+4εσF12S (T+273) 3+kA/L], 其量纲为[W-1], 它与工作温度T、敏感元件或补偿元件表面积S以及空气的热交换系数h等有关。在A/L很小、A≪S的实际情况下, 铂丝热传导所耗散的热量的变化量可以忽略不计。因此有
式中:γ= (α+2βT) /[h+4εσF12 (T+273) 3]。
由式 (11) 、 (16) 、 (23) 得
由式 (24) 、式 (26) 得
由式 (27) 可见, 在催化燃烧气体传感器采用恒压源供电的情况下, 由于敏感元件和补偿元件所处环境相同, 研究其输出时可以不考虑热交换系数的变化。
3传感器产生热量与被测气体浓度的关系
设敏感元件中敏感材料的体积为V (dm3) , 疏松多孔的敏感材料的孔隙率为p。根据可燃性气体氧化反应方程式 (G+xO2=mCO2+nH2O) 可看出, 由于O2浓度在大气环境中基本不变, 在被测气体G的浓度较低时, 反应速度仅由被测气体G的浓度决定且可以表示为v=k (t) [G] (mol/ (l·s) ) , 其中k (t) 为反应速度常数, 它除了与被测气体种类、催化剂种类和其量有关外, 还与反应温度t有关, 且遵循阿仑尼乌斯 (S.Arrhenius) 定律;[G]为被测气体G的摩尔浓度 (mol/l) , 则单位时间内在敏感材料上催化燃烧所消耗的被测气体G的量为pVk (t) [G] (mol/s) 。设1 mol被测气体燃烧产生的热量为q, 则单位时间内被测气体G催化燃烧产生的热量为
设在标准状态下, 用体积百分比浓度C表示[G], 则[G]=C/2 240, 因此有
式中:q′=q/2 240。
将式 (29) 代入式 (27) , 得
将式 (30) 代入式 (4) , 得
由式 (6) 、式 (31) 可进一步表示为
如果被测气体为n种可燃性气体的混合气体, 则其产热效率是所有组分催化燃烧产热效率之和, 即
设有n个催化燃烧气体传感器, 其中第j个传感器的工作温度为Tj, 被测气体催化燃烧产热效率为QFj, 则
由传感器输出方程得第j个传感器在被测混合气体中的输出为
令Aj=Ej (4Rj) -1{ (hjSj+4εjσjFjSjT
由这样的n个独立输出方程可解出Ci (i=1, 2, …, n) , 用矩阵表示为
式中:A为n×n的系数矩阵, 其中Aji=Ajqgiki (Tj) , 由于所有Aj、qgi和ki (Tj) (i, j=1, 2, …, n) 各不相同, 因此, A为满秩矩阵, 即方程 (37) 有惟一解。
因此, 对由n种组分组成的混合可燃性气体, 用n个热催化燃烧气体传感器分别工作在不同的工作电压Ej (j=1, 2, …, n) 下即可由方程 (37) 实现对各组分浓度的检测。系数矩阵A可通过n个催化燃烧气体传感器分别对n种组分的标定获得。
4实验与结论
采用3个催化燃烧气体传感器分别工作在不同的工作温度下 (实验中用不同的工作电压) , 对CH4、H2和CO三组分的混合气体进行测试。首先, 在确定的工作电压下和特定的环境中, 对每个传感器分别标定对各组分气体的灵敏度系数, 获得混合气体的浓度解耦矩阵A, 并对其求逆, 如果不能求逆, 可调整传感器工作电压, 直到A可逆。在多次标定的基础上取均值, 可以最大限度地保证检测精度。
在此基础上, 在传感器测试容器中分别加入已知浓度的CH4、H2和CO, 根据工作电压不同的3个传感器的输出按式 (37) 计算其浓度值, 并与实际浓度进行比较, 可得出检测混合气体各组分浓度的相对误差, 其结果如表1所示。
从表1可看出, 其最大检测相对误差在10%以内, 并且相对误差与浓度没有严格的依赖关系。相对来说, CH4和H2的检测相对误差较小, 而CO的相对误差较大。
用n个催化燃烧气体传感器分别工作在不同的工作温度下, 根据每个传感器的输出就可以计算出由n种气体组成的混合气体中各组分的浓度。更进一步, 参考文献[10]给出了用1个传感器工作于不同的工作温度下分析混合气体的方法, 但它认为传感器输出是非线性的, 而本文得出的结论是输出是线性的。
参考文献
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