有毒有害氣體檢測儀的分類和原理:
氣體檢測儀的關鍵部件是氣體傳感器。氣體傳感器從原理上可以分為三大類:
A) 利用物理化學性質的氣體傳感器:如半導體式(表面控制型、體積控制型、表面電位型)、催化燃燒式、固體熱導式等。% n, K/ m8 j( O. u8 K- i8 P
B) 利用物理性質的氣體傳感器:如熱傳導式、光干涉式、紅外吸收式等。
C) 利用電化學性質的氣體傳感器:如定電位電解式、迦伐尼電池式、隔膜離子電極式、固定電解質式等。
根據危害,我們將有毒有害氣體分為可燃氣體和有毒氣體兩大類。由于它們性質和危害不同,其檢測手段也有所不同。可燃氣體是石油化工等工業場合遇到最多的危險氣體,它主要是烷烴等有機氣體和某些無機氣體:如一氧化碳等。, t- h: J- y" Z! _0 j
可燃氣體發生爆炸必須具備一定的條件,那就是:一定濃度的可燃氣體,一定量的氧氣以及足夠熱量點燃它們的火源,這就是爆炸三要素(如上左圖所示的爆炸三角形),缺一不可,也就是說,缺少其中任何一個條件都不會引起火災和爆炸。 當可燃氣體(蒸汽、粉塵)和氧氣混合并達到一定濃度時,遇具有一定溫度的火源就會發生爆炸。我們把可燃氣體遇火源發生爆炸的濃度稱為爆炸濃度極限,簡稱爆炸極限,一般用%表示。實際上,這種混合物也不是在任何混合比例上都會發生爆炸而要有一個濃度范圍。如上右圖所示的陰影部分。當可燃氣體濃度低于LEL(最低爆炸限度)時(可燃氣體濃度不足)和其濃度高于UEL(最高爆炸限度)時(氧氣不足)都不會發生爆炸。不同的可燃氣體的LEL和UEL都各不相同(參見第八期的介紹),這一點在標定儀器時要十分注意。為安全起見,一般我們應當在可燃氣體濃度在LEL的10%和20%時發出警報,這里,10%LEL稱。作警告警報,而20%LEL稱作危險警報。這也就是我們將可燃氣體檢測儀又稱作LEL檢測儀的原因。需要說明的是,LEL檢測儀上顯示的100%不是可燃氣體的濃度達到氣體體積的100%,而是達到了LEL的100%,即相當于可燃氣體的最低爆炸下限,如果是甲烷,100%LEL=4%體積濃度(VOL).在工作中,以LEL方式測量這些氣體的檢測儀是我們常見的催化燃燒式檢測儀。它的原理是一個雙路電橋(一般稱作惠斯通電橋)檢測單元。在這其中的一個鉑金絲電橋上涂有催化燃燒物質,不論何種易燃氣體,只要它能夠被電極引燃,鉑金絲電橋的電阻就會由于溫度變化發生改變,這種電阻變化同可燃氣體的濃度成一定比例,通過儀器的電路系統和微處理機可以計算出可燃氣體的濃度。
工業用固定式氣體報警器由報警控制器和探測器組成,控制器可放置于值班室內,主要對各監測點進行控制,探測器安裝于氣體最易泄露的地點,其核心部件為內置的氣體傳感器,傳感器檢測空氣中氣體的濃度。探測器將傳感器檢測到的氣體濃度轉換成電信號,通過線纜傳輸到控制器,氣體濃度越高,電信號越強,當氣體濃度達到或超過報警控制器設置的報警點時,報警器發出報警信號,并可啟動電磁閥、排氣扇等外聯設備,自動排除隱患。
便攜式氣體檢測儀為手持式,工作人員可隨身攜帶,檢測不同地點的氣體濃度,便攜式氣體檢測儀集控制器,探測器于一體,小巧靈活。與固定式氣體報警器相比主要區別是便攜式氣體檢測儀不能外聯其他設備。