气体检测仪是我们常用的仪器,是用来检测气体的成份和含量的传感器,对于各类不同的生产场合和检测要求,选择合适的气体检测仪是每一个从事安全和卫生工作的人员都必须十分注意的,接下来就来详细说明下:
1、确定气体检测仪器的使用目的
首先,要知道你想用气体检测仪器检测什么?在使用仪器进行检测之前,你应当对所通测仪器监测环境中的有毒有毒气体有一个大致的了解。如果你的回答模棱两可,那么,气体检测仪器可能并不是一个很好的检测手段。此时,气体检测的工作就要移送到“昂贵的”实验室分析仪——气相色谱(也许是质谱)上,将可疑现场采集到的气体样品送到分析实验室进行全面的分析测试,等待那些专业的分析人员给你一个详尽的气体种类、浓度范围的分析报告,然后根据这个报告,找到整个环境中较为危险的气体传感器。如果危险组分较多,可以选择一个复合气体检测仪器。
2、确认所要检测的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检测仪无疑是较为合适的。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。当然在一些人员罕至、维护不方便的区域,或者可燃气泄漏无常(比如罐体内等密闭空间),采用红外可燃气体检测器不失为一种较好的选择。
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的有毒气体检测器才能保证人员的安全。
如果可能性存在有机有毒气体(VOC),引起人员中毒时它们的浓度较低,比中芳香烃、卤代烃(胺)、醚、醇、脂等,就应当选择前章介绍的光离子化检测仪,而绝对不要使用LEL检测器应付,因为这可能会导致人员伤害。
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)固定气体检测仪
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。当然,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,比如要根据气体的密度选择传感器安装的较为有效的高度等。
(2)便携式气体检测仪
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1000h;新型LEL检测仪、PID和复合式仪器采用可充电锂离子电池,一般可连续工作近12h,所以,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,可以使用随身佩戴的扩散式气 体检测仪,因为它可以连续、实有振动警报队附件,以避免通测仪器在嘈杂环境中听不到声音报警,并安装计算机芯片来记录通测仪器峰值、STEL(15min 短期暴路水平)和TWA(8h统计权重平均值),为工作人员的健康和安全提供具体的指导。同时,为准确监测人员在危险环境中的暴露水平,要将仪器放在最接 近人员呼吸区域的数据,比如,将检测仪器放在人员的领口、上衣口袋处,如果打算检测整个区域内的有毒有害气体水平,就要在这个区域内放置多个气体检测仪进 行监测。
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、家业密密闭粮仓、铁路罐车、船运货舱、遂道等工作场合,就要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的气体分布和气体种类有 很大的不同,比如一般意义上的易燃易爆气体的密闭较轻,大部门会分布于密闭空间的上部;而一氧化碳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,如果考虑到有机有毒气体的挥发泄漏,一个可以检测有机气体的检测仪也需要的。因此一个完整的密闭空间气体检测仪应当具有泵吸 功能(以便可以非接触、分部位检测)、多气体检测仪(以检测不同空间分布的危险气,包括无机气体和有机气体)、氧检测仪(防止缺氧或富氧),只有这样才能 保证进入密闭空音的工作人员的绝对安全。
如果用于应急事故、检漏和巡视,就要根据日常检测中较为常见的气体泄漏,选择合适的复合气体检测仪,同时最近配备内置或外置吸气泵,以方便判断泄漏点的方位。
在进行工业卫生检测和健康调查时,具有数据记录和统计计算以及可以连接计算机等功能的仪器应用起来应非常方便。
气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具,主要是指便携式/手持式气体检测仪。主要利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类,气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。一般认为,气体传感器的定义是以检测目标为分类基础的,也就是说,凡是用于检测气体成份和浓度的传感器都称作气体传感器,不管它是用物理方法,还是用化学方法。比如,检测气体流量的传感器不被看作气体传感器,但是热导式气体分析仪却属于重要的气体传感器,尽管它们有时使用大体一致的检测原理。
气体检测仪器的传感器种类及优点和缺点
半导体式
它是利用一些金属氧化物半导体材料,在一定温度下,电导率随着环境气体成份的变化而变化的原理制造的。比如,酒精传感器,就是利用二氧化锡在高温下遇到酒精气体时,电阻会急剧减小的原理制备 的。
优点
半导体式气体传感器可以有效地用于:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多气体地检测。尤其是,这种传感器成本低廉,适宜于民用气体检测的需求。下列几种半导体式气体传感器是成功的:甲烷(天然气、沼气)、酒精、一氧化碳(城市煤气)、硫化氢、氨气(包括胺类,肼类)。高质量的传感器可以满足工业检测的需要。
缺点
稳定性较差,受环境影响较大;尤其,每一种传感器的选择性都不是唯一的,输出参数也不能确定。因此,不宜应用于计量准确要求的场所。
燃烧式这种传感器是在白金电阻的表面制备耐高温的催化剂层,在一定的温度下,可燃性气体在其表面催化燃烧,燃烧是白金电阻温度升高,电阻变化,变化值是可燃性气体浓度的函数。
优点
催化燃烧式气体传感器选择性地检测可燃性气体:凡是不能燃烧的,传感器都没有任何响应。催化燃烧式气体传感器计量准确,响应快速,寿命较长。传感器的输出与环境的爆炸危险直接相关,在安全检测领域是一类主导地位的传感器。
缺点
在可燃性气体范围内,无选择性。暗火工作,有引燃爆炸的危险。大部分元素有机蒸汽对传感器都有中毒作用。
热导池式
每一种气体,都有自己特定的热导率,当两个和多个气体的热导率差别较大时,可以利用热导元件,分辨其中一个组分的含量。这种传感器已经传感器地用于氢气的检测、二氧化碳的检测、高浓度甲烷的检测。
这种气体传感器可应用范围较窄,限制因素较多。
电化学式
它相当一部分的可燃性的、有毒有害气体都有电化学活性,可以被电化学氧化或者还原。利用这些反应,可以分辨气体成份、检测气体浓度。电化学气体传感器分很多子类:
(1)、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫、氯气等。
(2)、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析的传感器。这种传感器已经成功地用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是现有毒有害气体检测的主流传感器。
(3)、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器的成功实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。
(4)、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。
红外线
大部分的气体在中红外区都有特征吸收峰,检测特征吸收峰位置的吸收情况,就可以确定某气体的浓度。
这种传感器过去都是大型的分析仪器,但是近些年,随着以MEMS技术为基础的传感器工业的发展,这种传感器的体积已经由10升,45公斤的巨无霸,减小到2毫升(拇指大小)左右。使用无需调制光源的红外探测器使得仪器完全没有机械运动部件,完全实现免维护化。红外线气体传感器可以有效地分辨气体的种类,准确测定气体浓度。
这种传感器成功的用于:二氧化碳、甲烷的检测。
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