氣體探測基本原理PPT課件

1、議程 可燃氣體和檢測原理 有毒氣體和檢測原理 氧氣和檢測原理 檢測目的及分類第1頁/共54頁為什么檢測? ? 為了保護工人的健康和生命安全 為了保護固定資產(chǎn)不受損害 為了履行地區(qū)及國家法律法規(guī)第2頁/共54頁第3頁/共54頁檢測什么? ?Ex(Vol%)(%LEL)(%UEG)O2(Vol%)Tox(ppm)(ml/m3)(mg/m3)危險氣體/ /蒸氣第4頁/共54頁什么是燃燒? ? 燃燒 = 可燃性氣體和氧氣間的反應 沒有氧氣的燃燒 = 不可能 可燃性氣體和氧氣必須在正確的比例范圍內(nèi)才能燃燒 足夠的點火能量使溫度上升并產(chǎn)生反應 第5頁/共54頁第6頁/共54頁點火能量點燃空氣中可燃性蒸汽/

2、氣體所需的最小能量(mJ) 例如: 氫氣: 0,01 mJ 甲烷: 0,28 mJ 己烷: 0,24 mJ 氨氣: 680,00 mJ第7頁/共54頁蒸氣壓第8頁/共54頁閃點使液體可以產(chǎn)生足夠的蒸氣來引起燃燒的最低溫度液體的分類與閃點有關(guān) 55o C 100o C 100o C第9頁/共54頁閃點第10頁/共54頁定義可燃性氣體 Ex爆炸性 (檢測范圍) LEL低爆炸極限（UEG） UEL高爆炸極限 Vol% 體積百分比第11頁/共54頁LEL and UEL.第12頁/共54頁100%4,4甲烷VOL%16LELUEL爆炸范圍第13頁/共54頁空氣中的爆炸等級第14頁/共54頁 LEL L

3、EL 和和 UEL UEL 的作用的作用.第15頁/共54頁測爆方法0-100% LEL 0-100% LEL 量程量程催化燃燒催化燃燒 點式紅外點式紅外 開路紅外開路紅外第16頁/共54頁催化燃燒傳感器設計第17頁/共54頁惠斯頓電橋第18頁/共54頁傳感器中毒只對可燃性氣體起反應中毒 (H2S, 硅元素, 氟利昂, 氟化碳氫化合物) 會降低靈敏度第19頁/共54頁催化燃燒傳感器 至少需要 9% VOL O2 才能正確測量 至少 4% VOL O2 才會爆炸 第20頁/共54頁惠斯頓電橋惠斯頓電橋優(yōu)點優(yōu)點使用壽命長，響應較快受溫度、濕度、壓力影響小 成本低可檢測多種可燃性氣體或蒸氣局限性局限

4、性傳感器易中毒需一定量的氧氣高濃度氣體下使用壽命將縮短視環(huán)境需定期維護優(yōu)點與局限性第21頁/共54頁熱傳導傳感器原理 26氣體由于熱交換而引起溫度不平衡 這個溫度差異被電子放大并相應的被顯示成氣體的濃度值 第22頁/共54頁惠斯頓電橋惠斯頓電橋優(yōu)點優(yōu)點檢測范圍大局限性局限性非特定性，與其他化合物有交互敏感作用無法檢測熱導接近1的氣體(NH3,CO,NO,O2,N2等）熱導低于1的氣體難以檢測，輸出信號非線性優(yōu)點與局限性第23頁/共54頁點式紅外檢測原理兩個探頭敏感性對應不同波長范圍 可燃性氣體會吸收某一波段的紅外線到達兩個探頭的紅外線強度之差轉(zhuǎn)換成氣體濃度第24頁/共54頁優(yōu)點精度高，響應極快

5、傳感器壽命長探頭不會中毒可在高濃度氣體或缺氧環(huán)境下工作低維護性，無需頻繁標定局限性不適合氫氣檢測成本略高優(yōu)點與局限性第25頁/共54頁開路紅外檢測原理雙光束概念 參比光束 吸收光束 測量值%LEL.米第26頁/共54頁優(yōu)點有精度高，響應極快傳感器壽命長探頭不會中毒可在高濃度氣體或缺氧環(huán)境下工作低維護性，無需頻繁標定局限性與點式紅外比，不能確定漏源成本高發(fā)射源及探測器間需無障礙通路優(yōu)點與局限性第27頁/共54頁毒氣影響O rg an ig ram titelB utan eP rop an eC arbo n D ioxideM ethan eN itro genH yd ro genS u f

6、fo cateeffectH ydrog en IodN itrou s gasesP ho sg en eH ydro ch lo ric AcidFo rm ald eh yd eB rom e and C h lorineH ydrog en Flu orid eF uel gasAcid vapo rAm m o niaS u lfu r D io xideC au sticeffectN itrous O xid e (laug hing g as)E th yl E therLeadM ercu ry gasT o lu eneM ethyl B ro m ideC hlo rof

7、o rmC arbo n M ono xideH ydrog en S u lfideH yd ro gen C yan ideG asolin e/B en zeneE ffect o n b lo o dan d /o r n erve systemT o xicsu b stan ces窒息腐蝕血液和神經(jīng)系統(tǒng)一氧化碳，甲烷，氮氣， 氫氣 丁烷，丙烷燃料氣，酸性氣體， 氨氣，二氧化硫甲醛，溴和氯氣，氟化氫含氮氣體，光氣，鹽酸一氧化碳，硫化氫， 氰化氫，汽油，苯甲苯，溴甲烷，氯仿一氧化二氮（笑氣）， 乙醚，鉛，汞有毒物質(zhì)第28頁/共54頁缺氧的影響第29頁/共54頁CO2對人的影響第30頁/

8、共54頁COCO的影響第31頁/共54頁H H2 2S S的影響第32頁/共54頁定義 PPMPart Per Million (0,000.1 vol%) TLV閾限值 TWA時間加權(quán)平均值 (8 hrs) LTEL長期暴露限值 (8 hrs) STEL短期暴露限值 (15 min) T90 響應時間第33頁/共54頁毒氣測量方法 電化學 測毒管 (試劑) 半導體 PID 光電離探測器 聲光紅外第34頁/共54頁電化學 O2 傳感器隔膜隔膜對電極對電極氧氣氧氣隔膜隔膜信號信號7-15 mV工作電極工作電極電解液KOH Pb 金第35頁/共54頁電化學 CO 傳感器 對電極對電極隔膜隔膜隔膜隔

9、膜OP參考電極參考電極工作電極工作電極Electrolyte6N H2SO4參考電壓參考電壓二氧化碳二氧化碳信號信號OP鉑鉑鉑第36頁/共54頁電化學 H2S 傳感器 對電極對電極隔膜隔膜隔膜隔膜OP參考電極參考電極工作電極工作電極電解液電解液6N H2SO4參考電壓參考電壓信號信號硫化氫硫化氫OP金鉑金第37頁/共54頁優(yōu)點高靈敏度線性輸出選擇性好局限性存放期有限極度干燥或高濃度氣體環(huán)境下壽命短優(yōu)點與局限性第38頁/共54頁金屬氧化半導體原理氧離子分布在半導體材料表面氣體存在時會消弱電極間的電阻電阻變化與氣體濃度按比例轉(zhuǎn)換第39頁/共54頁優(yōu)點工作溫度范圍大壽命長局限性非特定型，易受干擾線性

10、差濕度對精度有影響易中毒優(yōu)點與局限性第40頁/共54頁RHISOBUTEN 0,0 ppmRHe-RH+h x v13.4氣體在反應室被紫外燈泡電離離子運動產(chǎn)生電流電流與氣體濃度成正比關(guān)系+-第41頁/共54頁優(yōu)點可檢測VOC局限性成本高只能檢測VOC的總量優(yōu)點與局限性第42頁/共54頁聲光紅外原理氣體吸收的紅外射線產(chǎn)生聲波，通過擴音器探測到這個聲音強度并轉(zhuǎn)換成氣體濃度 熱源紅外輻射測量室麥克風濾光器斷路器 氣體聲波氣體進 / 出第43頁/共54頁優(yōu)點檢測范圍大高靈敏度線性輸出選擇性好局限性單點成本高優(yōu)點與局限性第44頁/共54頁 Ultima XE氣體檢測儀Ultima X 系列氣體檢測儀

11、Ultima XA氣體檢測儀 Ultima XIR氣體檢測儀第45頁/共54頁Ultima X 系列氣體檢測儀 Ultima XL/XT氣體檢測儀 Ultima X3氣體檢測儀第46頁/共54頁Ultima X 系列氣體檢測儀 創(chuàng)新的設計 兩項專利技術(shù) 可監(jiān)測氣體范圍廣泛 可燃氣（催化燃燒，點式紅外） 毒氣 （電化學） 氧氣 （電化學） 第47頁/共54頁Ultima-X 特點 碳酸聚酯NEMA外殼 316不銹鋼隔爆外殼 UL、CSA、ATEX、CCCF、CCS認證第48頁/共54頁Ultima-X 特點 傳感器可熱插拔 智能傳感器可互換 世界一流的設計第49頁/共54頁世界一流的設計 單塊線路板 高可靠性 易于維護 外殼和線路板是通用的 -催化燃燒、電化學、紅外 多孔進線接口 -易于安裝 第50頁/共54頁藝術(shù)級的顯示 3