氣體探測儀的選用 氣體檢測儀的主要作用是在發(fā)生泄漏或即將發(fā)生危險時,提醒相關(guān)人員采取相關(guān)措施保護(hù)現(xiàn)場工作人員、生產(chǎn)設(shè)備的安全運(yùn)行及周圍環(huán)境。如果你能正確選擇使用的探測器,你會讓它們表現(xiàn)得更好。有多種氣體檢測技術(shù)可以幫助當(dāng)今的工業(yè)保護(hù)人類和生產(chǎn)。當(dāng)然,每種技術(shù)都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。從以下zui流行的技術(shù)中,我們會看到?jīng)]有單一的“最佳方法",只有根據(jù)您的實際情況結(jié)合多種技術(shù)的最佳氣體檢測系統(tǒng)。 氣體檢測儀主要由傳感器及相關(guān)電路組成。傳感器是整個探測器的關(guān)鍵部分,是決定其可靠性的重要因素之一。目前有以下氣體檢測技術(shù):電化學(xué)技術(shù)、催化燃燒技術(shù)、化學(xué)紙帶技術(shù)、固體金屬氧化物技術(shù)、紅外技術(shù)、光電離技術(shù)等。 電化學(xué)技術(shù)和催化燃燒技術(shù) 不同的電化學(xué)氣體傳感器所含成分不同,決定了它能與相應(yīng)的有毒氣體發(fā)生反應(yīng);測量頭可以測量反應(yīng)產(chǎn)生的電流,并將其轉(zhuǎn)換為氣體濃度值(PPM或PPB)。催化傳感器在涂有催化劑的小球上“無焰燃燒"可燃?xì)怏w;測量頭可以測量電阻的變化,并通過A/D轉(zhuǎn)換,顯示相應(yīng)的變化讀數(shù)。一般以爆炸下限為滿量程。 由于電化學(xué)和催化燃燒測量頭的成本相對較低,它們通常用于“源點(diǎn)"(可能發(fā)生泄漏的地方)的測量。因此,對泄漏的響應(yīng)是快速的并且可以連續(xù)檢測到。此外,由于沒有活動部件,不會造成機(jī)械故障。 但是,這兩種傳感器也有缺點(diǎn):有的氣體傳感器不僅對相應(yīng)的氣體(即按照設(shè)計應(yīng)該反應(yīng)的氣體)發(fā)生反應(yīng),而且對其他氣體(干擾氣體)也有反應(yīng),因此必要時應(yīng)注意避免在設(shè)計和安裝過程中可能存在干擾氣體的地方使用這些傳感器。傳感器需要定期校準(zhǔn),通常每三個月一次(取決于不同品牌、工作環(huán)境、工作狀態(tài)等因素的影響);傳感器通常使用1~3年后需要更換(視不同品牌、工作環(huán)境、工作條件等因素影響)。另外,有些品牌的傳感器使用電解液,需要定期加注電解液。 化學(xué)紙帶技術(shù) 化學(xué)紙帶技術(shù)使用化學(xué)浸泡的紙帶檢測有毒氣體。這種紙帶很像石蕊試紙,遇到某種相應(yīng)的氣體就會變色;紙帶機(jī)通過光電管測量紙帶的顏色,并將其轉(zhuǎn)換為氣體濃度值。 該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是由于變色反應(yīng),紙帶機(jī)提供了氣體泄漏的物理證據(jù)(相比之下,電化學(xué)、催化燃燒、固體金屬氧化物和紅外測頭只輸出4-20mA信號) .特別是,它們也受干擾氣體的影響,但比電化學(xué)和固體金屬氧化物類型的影響要小,因此它們比它們更具特異性。此外,紙帶機(jī)可以檢測到比電化學(xué)式更多的氣體。 紙帶機(jī)的缺點(diǎn)是只能檢測有毒氣體,不能檢測氫氣等可燃?xì)怏w。由于紙帶機(jī)價格昂貴,通常放置在中央,通過采樣管與各個測量點(diǎn)相連;每個測量點(diǎn)的氣體樣品依次泵送。因此,氣體泄漏和檢測之間存在明顯的時間滯后,順序抽氣會導(dǎo)致檢測儀器忽略一些氣體泄漏。此外,活性氣體(如HF、Cl2、HCl、NH3)容易吸附在采樣管上,檢測儀器無法“看到"漏氣。機(jī)械故障也一直是紙帶機(jī)的一個問題(紙箱驅(qū)動器卡住、光學(xué)鏡頭臟、泵壞、過濾器堵塞、流量不穩(wěn)定),因此需要定期預(yù)防性維護(hù)。光學(xué)系統(tǒng)的定期校準(zhǔn)也是必要的。制造商建議每六個月更換一次紙帶。雖然這是一個簡單的過程,但紙膠帶的購買和處置確實非常昂貴。 固體金屬氧化物技術(shù) 固體金屬氧化物傳感器由金屬氧化物(通常是氧化錫)制成,通過改變電阻來對氣體的存在作出反應(yīng);測量頭測量電阻的變化并將其轉(zhuǎn)換為濃度。 固體金屬氧化物傳感器的優(yōu)點(diǎn)是:它們的使用壽命長,通常為 10 年。它們可以檢測非常廣泛的氣體,甚至是電化學(xué)和紙帶機(jī)無法檢測到的氣體。因為它們相對便宜,所以通常用于“源頭"檢測,對泄漏反應(yīng)迅速,可以連續(xù)檢測。它們沒有可能導(dǎo)致機(jī)械故障的移動部件。 固體金屬氧化物傳感器雖然可以檢測多種氣體,靈敏度高,但選擇性很差,所以“誤報"的概率明顯高于其他技術(shù)。此外,當(dāng)它們一段時間不接觸被檢測氣體時,固體金屬氧化物傳感器會被氧化并進(jìn)入“休眠"狀態(tài),這意味著它們不會對真正的氣體泄漏做出反應(yīng)。而且,固體金屬氧化物傳感器提供非線性輸出,因此校準(zhǔn)比線性輸出的電化學(xué)傳感器困難得多,并且需要更長的時間。 紅外線技術(shù) 傅里葉變換紅外 (FTIR) 儀表使用分光光度技術(shù)來檢測氣體。當(dāng)紅外光穿過樣氣并被樣氣吸收時,儀器通過分析其吸收光譜來確定其成分。 到目前為止,毫無疑問,F(xiàn)TIR 是一般應(yīng)用中最準(zhǔn)確的氣體技術(shù),它具有良好的靈敏度和極低的誤報。不消耗備件,因此后期維護(hù)成本遠(yuǎn)低于其他技術(shù)。但由于價格昂貴,通常將FTIR放置在中央,并通過采樣管與各個測量點(diǎn)相連;每個測量點(diǎn)的氣體樣品依次泵送。因此,氣體泄漏和檢測之間存在明顯的時間滯后。 此外,像紙帶機(jī)一樣,活性氣體(如HF、Cl2、HCl、NH3)很容易吸附在采樣管上,檢測儀器無法“看到"氣體泄漏。機(jī)械故障也是 FTIR 儀器的一個問題:旋轉(zhuǎn)百葉窗磨損或卡住,泵損壞。 |