如何選擇一款合適的可燃氣體檢測傳感器?
我們生活中的可燃性氣體非常多,常見的有氫氣、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯、乙炔、丙炔、丁炔、硫化氫、磷化氫等等......而且有不少可燃性氣體本身也是有毒有害氣體,比如CO,H2S,Cl2等等。
在很多行業(yè)的工況中都會出現(xiàn)可燃氣體,這些可燃氣體一旦超過一定的濃度就有可能發(fā)生爆炸或者火災等大型事故,對于它們的檢測,要具體情況具體分析,有些該作為毒氣檢測的,要求檢測精度為ppm級別。
氣體檢測儀之所以能夠檢測周圍環(huán)境中的各種氣體,原因就在于它內(nèi)置的氣體傳感器。但是我們在實際使用氣體檢測儀的時候,由于檢測環(huán)境是錯綜復雜的,常常會伴有氧氣、水蒸氣、高溫、低溫、各種化學物質(zhì)和蒸氣等,這些都會不可避免地影響著傳感器的準確性。
就好比人的皮膚,在復雜的環(huán)境中,或多或少的都會受到侵蝕一樣,傳感器也必定會受到周圍環(huán)境中各種氣體或者元素的侵蝕,最終導致劣化。
1催化燃燒原理傳感器
一般的可燃性氣體通常用催化燃燒原理檢測,催化燃燒原理的傳感器在很多氣體檢測應用中也是標配,所以了解哪些可能成為傷害催化燃燒傳感器的有毒物質(zhì)或抑制物,是保證可燃性氣體檢測安全性的重要工作。
催化燃燒傳感器的檢測原理:
如果氣體接觸傳感器內(nèi)的催化劑,產(chǎn)生微燃燒,傳感元件檢測溫度變化,這種溫度變化接著轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,顯示為檢測儀屏幕上的讀數(shù),就可以檢測出濃度了。
但是,當有毒物質(zhì)或抑制物與催化劑接觸時,它們會妨礙氣體燃燒或者可能防止其大面積燃燒,這就會不可避免地影響氣體檢測儀上的讀數(shù),也使得傳感器壽命變短。
催化燃燒原理傳感器的劣化原因:
① 高濃度氣體【金屬絲斷線】→由于長期磨損而造成結(jié)構破壞
② 檢測元件【表面積的減少】→雜質(zhì)附著(在表面形成阻礙)
③ 燒結(jié)金屬【透過率減少】→微粒子、油漬等附著(入孔處阻塞)
當類(含Si)物質(zhì)覆蓋在貴金屬催化劑上后,使得催化劑活性點減少,最后可燃氣體的反應面積減少,即使與相同濃度的氣體接觸,元件的溫度上升幅度也降低了,因此,導致傳感器靈敏度降低。
超過100%LEL的高濃度可燃性氣體很容易造成傳感器的劣化。
“那么,怎么知道傳感器已經(jīng)中毒劣化了呢?”
那就是要經(jīng)常對催化燃燒原理的氣體檢測儀進行標定和通標準氣體校驗,通過測試來確定傳感器功能是否正常,至少一年一次的標定是必須的。
是不是覺得催化燃燒原理的檢測儀真麻煩,有點擔心環(huán)境因素對它的影響太大呢!難道檢測可燃性氣體就沒有其它更好的辦法了嗎......?
2紅外氣體檢測儀or光波干涉式氣體檢測儀?
對于檢測含有其它物質(zhì)的可燃性氣體,紅外氣體檢測儀或光波干涉原理氣體檢測儀都是很好的選擇。
[紅外氣體檢測儀]
紅外氣體檢測儀是指利用多種氣體吸收紅外線,讓紅外線照射測量室,檢測出吸收檢測對象氣體導致紅外線的變化量的氣體檢測傳感器。不將紅外線按波長分開(不分散),連續(xù)檢測屬于特定波長范圍內(nèi)的所有紅外線。
a. 導入氣體前
室內(nèi)沒有吸收紅外線的氣體,因此紅外線不被吸收。
b. 導入氣體后
紅外線被檢測氣體吸收,因此被傳感器檢測出的紅外線量減少,從紅外線的減少量中求出氣體濃度。
紅外氣體檢測儀不受有毒物質(zhì)或抑制劑影響,所以在某些情況下,采用紅外傳感器可以簡化可燃性氣體檢測。
但是紅外氣體檢測儀受濕度影響大,怕灰塵,對現(xiàn)場檢測環(huán)境要求高,需要定期對反射鏡面上的灰塵進行清潔維護;現(xiàn)場有氣流時也無法檢測,檢測氣體種類有限,目前最主要應用于甲烷、二氧化碳、一氧化碳、六氟化硫、二氧化硫、碳氫等氣體。
[光波干涉氣體檢測儀]
光干涉法是利用光的折射率與被測氣體的含量有關來檢測氣體濃度的方法。
當被測氣體的氣室與空氣室同時充入空氣時,如果兩束光所經(jīng)過的光程相同,則干涉條紋不產(chǎn)生移動。如果改變氣室中被測氣體的成分、溫度或壓力,折射率會發(fā)生改變,光程也隨之改變,干涉條紋從而發(fā)生移動。而當兩氣室溫度和壓力相等時,干涉條紋的移動量與氣體濃度成正比,只要測得移動量,便可測得氣體溫度。
光干涉原理的優(yōu)勢:
① 靈敏度不會劣化,性能極其穩(wěn)定,使用壽命長
② 純物理分析原理適用腐蝕性氣體環(huán)境,應用范圍更加廣泛
③ 適用于高濃度的氣體檢測,能夠確保氣體檢測的精度
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