氣體探測基本原理

氣體探測

[基本篇]第1頁，共55頁。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2頁，共55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3頁，共55頁。第4頁，共55頁。檢測什么?Ex(Vol%)(%LEL)(%UEG)O2(Vol%)Tox(ppm)(ml/m3)(mg/m3)危險氣體/蒸氣第5頁，共55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6頁，共55頁。第7頁，共55頁。點火能量點燃空氣中可燃性蒸汽/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8頁，共55頁。蒸氣壓第9頁，共55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

<21oC21oC55oC>55oC<100oC100oC第10頁，共55頁。閃點第11頁，共55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12頁，共55頁。LELandUEL...第13頁，共55頁。100%4,4甲烷VOL%16LELUEL爆炸范圍第14頁，共55頁。空氣中的爆炸等級第15頁，共55頁。

LEL和UEL的作用...第16頁，共55頁。測爆方法0-100%LEL量程催化燃燒點式紅外

開路紅外第17頁，共55頁。催化燃燒傳感器設計第18頁，共55頁。惠斯頓電橋第19頁，共55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20頁，共55頁。催化燃燒傳感器至少需要

9%VOLO2

才能正確測量至少4%VOLO2才會爆炸

第21頁，共55頁。惠斯頓電橋優(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22頁，共55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23頁，共55頁。惠斯頓電橋優(yōu)點檢測范圍大局限性非特定性，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24頁，共55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25頁，共55頁。優(yōu)點精度高，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不適合氫氣檢測成本略高優(yōu)點與局限性第26頁，共55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27頁，共55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28頁，共55頁。毒氣影響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29頁，共55頁。缺氧的影響第30頁，共55頁。CO2對人的影響第31頁，共55頁。CO的影響第32頁，共55頁。H2S的影響第33頁，共55頁。定義PPM PartPerMillion(0,000.1vol%)PPB PartPerBillion(0,000.000.1vol%)TLV 閾限值

TWA 時間加權平均值(8hrs)LTEL 長期暴露限值

(8hrs)STEL 短期暴露限值

(15min)T90響應時間第34頁，共55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35頁，共55頁。電化學

O2

傳感器隔膜對電極氧氣隔膜信號7-15mV工作電極電解液KOH

Pb

金第36頁，共55頁。電化學CO傳感器

對電極隔膜隔膜OP參考電極工作電極Electrolyte6NH2SO4參考電壓二氧化碳信號OP鉑鉑鉑第37頁，共55頁。電化學

H2S傳感器對電極隔膜隔膜OP參考電極工作電極電解液6NH2SO4參考電壓信號硫化氫OP金鉑金第38頁，共55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39頁，共55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40頁，共55頁。優(yōu)點工作溫度范圍大壽命長局限性非特定型，易受干擾線性差濕度對精度有影響易中毒優(yōu)點與局限性第41頁，共55頁。RHISOBUTEN

0,0ppmRHe-RH+hxv13.4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系+-光電離（PID）檢測原理第42頁，共55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43頁，共55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44頁，共55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45頁，共55頁。

Ultima?

XE氣體檢測儀Ultima?X

系列

氣體檢測儀

Ultima?

XA氣體檢測儀

Ultima?

XIR氣體檢測儀第46頁，共55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47頁，共55頁。UltimaX

系列氣體檢測儀

創(chuàng)新的設計兩項專利技術可監(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48頁，共55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49頁，共55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50頁，共55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51頁，共55頁。藝術級的顯示3?

位LCD輪流顯示測量值和氣體類型通過滾動信息指示故障情形LED指示燈可選

第52頁，共55頁?，F(xiàn)場可編程繼電器3個報警繼電器1個故障繼電器通過控制器可選擇報警等級 鎖定/非鎖定向上量程/向下量程繼電器連接常開/常閉勵磁/非勵磁第53頁，共55頁。ThankYou!第54頁，共55頁。內(nèi)容梗概氣體探測[基本篇]。燃燒=可燃性氣體和氧氣間的反應。沒有氧氣的燃燒=不可能。己烷:0,24 mJ。氨氣:680,00mJ。使液體可以產(chǎn)生足夠的蒸氣來引起燃燒的最低溫度。<21oC。21oC55oC。>55oC<100oC。100oC。Ex 爆炸性(檢測范圍)。LEL 低爆炸極限（UEG）。UEL 高爆炸極限。LEL和UEL的作用...。0-100%LEL量程。中毒(H2S,硅元素,氟利昂,氟化碳氫化合物)會降低靈敏度。至少需要9%VOLO2才能正確測量。至