气体检测仪培训资料-山盾科技

山盾科技（深圳）有限公司山盾科技产品培训•技术篇山盾科技（深圳）有限公司山盾科技（深圳）有限公司有毒气体和可燃气体的分类可燃气体绝大多数碳氢化合物气体，例如甲烷（CH4）、乙烯（C2H4），天然气，石油气等。还有氢气（H2）、一氧化碳（CO）、丙酮等。有毒气体一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）、氨气（NH3）、二氧化硫（SO2）、一氧化氮（NO）等。挥发性有机物VOC甲醛（CH2O）、苯（C6H6）、甲苯等。惰性气体、窒息性气体二氧化碳（CO2）、氦气（H2）、氧气（O2）等。山盾科技（深圳）有限公司有毒气体和可燃气体的分类有些气体既是可燃气体，也是有毒气体比如一氧化碳（CO），但是它的毒性致命浓度远远低于它的爆炸极限，当空气中浓度达到500ppm时，已经对人体呼吸造成危险，而还未达到爆炸极限，因此监测CO时都是监测它的毒性，而不属于可燃气体监测范畴。类似的气体还有氨气（NH3）、硫化氢（H2S）等。挥发性有机物（VOC）一般都是碳氢氧化合物，都能够燃烧，同样的道理，这些化合物毒性太大，甚至不能当作普通有毒气体用电化学传感器去测量，只能用PID传感器去监测，才能把VOC浓度控制在安全浓度以下。山盾科技（深圳）有限公司有毒气体和可燃气体的分类惰性气体如何检测？惰性气体的化学性质很稳定，常见的有氮气（N2）、氦气（He）、二氧化碳（CO2）等，这一类气体的检测不能强攻，只能智取，它们既不能燃烧，也不能在常规条件下发生电化学反应，不能直接检测其含量，只能间接的获取。比如需要测量空气中的N2的含量，先把空气中其它的气体的含量测出来，再用100%减去其它气体含量的总和，得到的就是空气中N2的含量。所以空气中N2检测仪实际上就是O2检测仪。所以惰性气体测量的前提是，知道待测环境中其它能直接测量的气体的种类，否则无法准确测量。CO2一般是用红外传感器来测量。山盾科技（深圳）有限公司气体检测单位%vol体积百分比，这个单位非常直观，好理解，例如空气中氧气的含量是20.9%vol，即一单位体积的空气中，氧气占了20.9%。%LELLowerExplosionLimited的缩写，即爆炸下限，一般是可燃气体的测量单位。例如甲烷（CH4）的爆炸下限用体积百分比来算是5%vol，即1单位体积的空气中含有5%的CH4时，再加上适量O2和明火，就会发生爆炸，这个5%vol就相当于是100%LEL，仅仅是针对CH4是这种换算方式；对于H2，爆炸下限是4%vol，所以对H2而言4%vol相当于100%LEL，2%vol相当于50%LEL.山盾科技（深圳）有限公司气体检测单位ppm国际标准规范PartsPerMillion的缩写，即每一百万份中的占用份量，例如正常空气中CO2的含量大概是400ppm，即一百万体积的空气中大概含有400份体积的CO2，折算成体积百分比单位是0.04%vol，即1%vol=1000000ppmmg/m3国家标准规范毫克每立方米，一立方米的空气中有多少mg待测气体。mg/m3和ppm之间的换算如下：在标准大气压下：1mg/m3=M/22.4×1ppmM为气体分子量山盾科技（深圳）有限公司气体检测单位单位之间测换算1%vol=1000000ppm1mg/m3=M/22.4×1ppmM为气体分子量%LEL无法参与换算，不同可燃气体的爆炸下限不同，而且不是一个确切的数字。山盾科技（深圳）有限公司气体检测仪技术参数术语解释TWA报警点英文全称：Time-weightedaverage中文直译：时间加权平均值，或者时量平均浓度TWA限制是在通常的一个8小时工作日和40小时工作周内一种在空气中的化学制品的时间加权平均浓度，在这个限制下这种化学制品几乎不会对天天接触它的工作人员产生有害影响。TWA的计算方法：在8小时内，定时取数，然后求平均值，考虑到结果的有效性和实用性，规定采样间隔的时间不大于15分钟，然后所有的结果相加平均即作为8小时TWA值。山盾科技（深圳）有限公司气体检测仪技术参数术语解释STEL报警点英文全称：Short-termexposurelimit中文直译：短时期暴露限制，或者短时量平均浓度STEL和TWA一样是一个物理量(注意不是单位)。和TWA的差别是时间短，通常是15分钟，即STEL是15分钟的时间加权。STEL的计算方法：根据采样时间来定，STEL的值规定由15分钟时间加权，这样在15分钟内取多次求平均值，但是不得小于3次，其得到的值即为所要的STEL值。STEL限制的意义：工作人员短期（通常是15分钟）接触这个浓度时，不会受到永久性不可恢复的组织伤害，或者机体机敏性降低。山盾科技（深圳）有限公司气体检测仪技术参数术语解释测量准确性：≤±3%测量相对误差小于≤±3%，即测量100ppm浓度时，显示结果在97-103ppm之间，这是一个相对值，计算方式如下：RE=（Cmeasure-Ctrue）/CtrueX100%式中RE为相对误差，即测量准确性；Cmeasure为实际测量值；Ctrue为真实值准确性越高，相对误差越小，表示仪器测得很准。山盾科技（深圳）有限公司气体检测仪技术参数术语解释测量重复性：≤±1%测量重复性小于≤±1%，即相对标准偏差≤±1%，相对标准偏差计算公式如下：Rstdev=STDEV/CaverageX100%式中Rstdev为相对标准偏差，即测量重复性；Caverage为仪器测量平均值；STDEV为标准偏差，是一个绝对值，计算比较复杂。测量重复性表征了仪器测量的稳定性，只要仪器测得稳，肯定可以测得准！山盾科技（深圳）有限公司气体检测仪技术参数术语解释零点漂移：≤±1%零点漂移是指，仪器在运行很长一段时间（24小时以上）以后，测量新鲜干净的空气时，测量值的平均值相对于仪器量程的变化情况。零点漂移表征的是仪器的长期稳定性情况，零点漂移越小，表示仪器的长期稳定性越好。分辨率：1ppm分辨率是指仪器测量值的最小单位变化值。山盾科技（深圳）有限公司气体检测仪技术参数术语解释响应时间T90：≤30S响应时间T90是指，仪器从新鲜干净的空气中放入待测气体中时，仪器测量值从0上升到待测气体实际浓度值90%所花的时间，例如CO浓度为500ppm，仪器放入后，测量值上升到450ppm用了23.4秒，则T90=23.4S。T90一般取决于传感器的性能。电化学传感器T90一般大于30S；催化燃烧传感器T90一般小于10S；PID传感器T90一般小于10S；红外传感器T90一般大于30S。山盾科技（深圳）有限公司气体检测仪测量数据传输方式两线制4-20mA两线制，顾名思义，仪器的信号传输和仪器的供电一起用两根线来完成，这两根线既是电源线，也是信号传输线。优点：只有两根线，相对三线制和四线制而言，在布线距离很远时，能减少1/3以上布线成本。不足：仪器的工作电流不能大于4mA，否则无法使用两线制。因此，两线制4-20mA只适用于电化学原理的仪器，对于催化燃烧、PID、红外原理的仪器不适用。山盾科技（深圳）有限公司气体检测仪测量数据传输方式三线制4-20mA三线制，顾名思义，仪器的信号传输和仪器的供电一起用三根线来完成，电源负极和信号线负极共用一根线，另外两根线分别是电源正极和信号线正极。优点：仪器连接到控制器上时不需要通讯协议，很大程度上方便了不同厂家的仪器在一个控制系统中集成，而不需要任何软件调试。不足：电流信号在传输的过程中会损耗，加上外界各种干扰信号，会造成仪器测量结果和控制器显示结果不一样，例如仪器实际测量是13.25ppm，控制器显示是13.15ppm。因此，三线制4-20mA只适用于测量结果精度要求不高的场所。山盾科技（深圳）有限公司气体检测仪测量数据传输方式四线制4-20mA四线制，顾名思义，仪器的信号传输和仪器的供电一起用四根线来完成，两个电源线，两根信号线。优点：相对于三线制4-20mA而言，优点是四线制的信号传输稳定性更高，不受电源纹波干扰，因为电源线和信号线完全分离。不足：相对于三线制4-20mA而言，四线制4-20mA布线成本更高。因此，一般推荐用户使用三线制4-20mA。山盾科技（深圳）有限公司气体检测仪测量数据传输方式RS485数字信号传输方式，必须要用4根线，两根电源线，两根信号线。优点：测量结果精确传输，没有任何传输误差，采用总线的方式集成仪器，一个控制器上可以挂接64台仪器，可以节省大量布线成本，仪器可以接受控制器指令被远程控制。不足：仪器集成时需要通讯协议，不同厂家的仪器通讯协议不同，有一定的软件调试工作量。山盾科技（深圳）有限公司气体检测仪测量数据传输方式无线数据传输无线数字信号传输方式，仪器需要两根电源线，可以就近取电。优点：节省大量布线成本，减少大量布线施工量，极大程度上方便了仪器的安装施工。不足：无线信号容易受钢筋混凝土实墙阻隔屏蔽，不适用于现场空间复杂的环境，传输距离有限，适用于比较空旷的厂房使用。山盾科技（深圳）有限公司气体传感器分类电化学传感器原理：利用待测气体的活泼化学性质，具有还原性或氧化性，在参与化学反应的过程中有电子释放或吸收，大量电子形成电流，电流大小和气体浓度成正比，测量电流大小即可测得待测气体浓度。优点：性能比较稳定，绝大多数有毒有害气体能用电化学传感器测量，测量线性很好。不足：电化学传感器属于耗材，使用寿命比较短，一般环境下1-2年的寿命，恶劣环境下3-6个月就需要更换，维护费用比较高。山盾科技（深圳）有限公司气体传感器分类催化燃烧传感器原理：利用其表面可燃气体燃烧反应放出的热量的原理，即燃烧使铂丝线圈的温度升高，线圈的电阻值就上升。测量铂丝电阻值变化的大小就可以知道可燃气体的浓度，适用于测量低浓度可燃气体。优点：性能比较稳定，绝大多数可燃气体能用催化燃烧传感器测量，测量线性很好，成本相对于电化学传感器低一点。不足：属于燃烧式传感器，不能在易爆场所使用，例如矿井，否则会导致严重后果。山盾科技（深圳）有限公司气体传感器分类PID传感器光电离检测器原理：利用高能量的紫外光线将有机物气体电离，再将带电离子在极板上形成的电流放大进行测量，电流的大小就反应了气体浓度的大小。优点：灵敏度高，能测量ppb级别的VOC，反应迅速，响应时间很快，能测量大部分VOC。不足：传感器成本很高。山盾科技（深圳）有限公司气体传感器分类红外传感器原理：不同可燃气体对红外线的吸收不同，通过检测红外光敏器件上的电流大小，可以测得可燃气体的浓度。优点：光学原理，适用于所有场所，特别是易爆区域；传感器寿命长，一般3-5年，后期维护量小。不足：测量精度不是很高，只能测量高浓度可燃气体。山盾科技（深圳）有限公司气体传感器分类半导体传感器原理：利用半导体材料对气体的吸附性，改变气敏电阻的阻值，从而判断气体的有无。优点：成本低。不足：受外界环境变化影响很大，没有线性，只能测有无气体，不能定量测量气体浓度。家用报警器中应用较多，不适用于工业气体检测仪。山盾科技（深圳）有限公司气体传感器分类传感器使用须知电化学传感器：不能将传感器长时间超量程使用，否则会造成传感器中毒，形成不可恢复的损坏氧气传感器：氧气传感器在极低浓度或极高浓度的环境下使用时，寿命会大大减短。山盾科技（深圳）有限公司仪器的安装方式扩散式检测测量开放式环境中的气体可以采用扩散式的检测方式，扩散式检测广泛应用于泄漏检测，安装比较方便。泵吸式检测测量管道、密闭罐体等封闭空间的气体时，需要用到泵吸式检测，需要在仪器外装一台微型吸气泵，仪器上需要配备标定罩。山盾科技（深圳）有限公司仪器的安装方式高温气体检测当待测气体温度超过传感器使用温度范围时，气体不能直接通向传感器，需要经过降温处理后才能接触传感器，否则会造成传感器的永久性损坏。降温方式一般是利用反复弯折的铜管，铜管的长度取决于需要降低的温度。这种情况下，用户需要配备降温前处理装置。高湿度气体检测当待测气体含有大量的水蒸气时，需要经过干燥处理后才能接触传感器，否则会造成传感器寿命缩短或永久性损坏。这种情况下，用户需要配备