可燃气体检测仪原理
时间：2014-11-29 阅读：859
可燃气体检测仪原理
可燃气体传感器
很多人可能曾经看过防爆灯，并了解其一些用途，作为一种早期形式的地下煤矿下水道内的“沼气”气体探测器。尽管zui初是准备用来作为光源使用的，但该设备还可用于评估可燃气体的水平－度约为25－50％，这主要取决于用户的经验、培训、年龄、色知觉等。现代可燃气体检测仪应较原始物更加、可靠及具有更高可重复性，尽管已经人们曾经做了很多尝试设法克服安全灯的测量主观性（例如使用一个火焰温度传感器），但安全灯现在却几乎*被更现代的电子设备取代了。尽管如此，但现在zui常用的设备，燃烧式传感器，在某些方面却可以说是早期防爆灯在现代的发展，这是因为它还是将其操作依赖于一种气体的燃烧及其向二氧化碳和水的转化。
催化式传感器
几乎所有现代低成本的可燃气体检测传感器都是电催化类型的。它们包含一个很小的传感元件，这个传感元件有时被称为“bead（珠）”、“Pellistor”或“Siegistor”－其中后两者已经被注册为商业设备的商品名。它们是用一个电加热的铂金属螺旋线制成，该铂金属螺旋线外覆盖了两层物质，里面一层为陶瓷基料，如氧化铝，外面一层则是zui终外部铂金属涂层或分散在氧化钍底层上的铑催化剂。
传感器输出
稳定运行可通过使用防毒传感器得到进一步改进。这些传感器对那些可迅速去活（或“抑制”）其他类型的燃烧式传感器的物质的降解作用具有更高抵抗作用。
为在不断变化的环境状态下确保温度稳定性，的催化燃烧式传感器使用了热对珠。它们分别位于Wheatstone电桥电路对立的两个支路上，在这两个支路上，其中一个“灵敏的”传感器（即常所谓‘s’传感器）将会与所有存在的可燃气体反应，而另一个平衡的‘惰性’或‘不灵敏的’（n-s）传感器则不会。惰性操作可以通过在珠上涂上一薄层玻璃或使催化剂无效而达到，从而使其仅作为任何外部温度或湿度变化的补偿器而作用。
响应速度
要符合设计安全的必要要求，应将催化燃烧式传感器安装在一个坚固的金属机壳内，放置在防火器后面。这就允许了气体／空气混合物进入机壳内并扩散到热传感器元件上，但却能阻止任何火焰蔓延到外部大气中。防火器会稍微降低传感器的响应速度，但是，在大多数情况下，电输出也仅仅不过在探测到气体后几秒钟内就能显示读数。然而，由于响曲线在达到zui终读数时非常的平，所以，响应时间一般为到达90％zui终读数的时间，所以，也就是所谓的T90值。催化燃烧式传感器的T90值一般在20到30秒之间
（注意：在美国和其他一些国家，这个值通常被引用为较低的T60读数，因此，在比较不同传感器的性能时，应特别注意。）
标定
燃烧式传感器zui常见的故障是由于暴露在特定毒物下而引起的性能退化。所以，所有气体监测系统都不只要在安装时标定，而且还应定期进行核对，并进行必要的重新标定，这些都是*的。核对时必须使用经标定的标准气体混合物，这样，就可以在控制器上正确的设置零点和“间距”水平了。EN50073：1999等规范的规则可以为核对频率和报警级别设置的标定提供一些指导。一般而言，开始时应每周进行一次核对，但在获得操作经验后，这个周期可以延长。当需要两个报警级别时，这两个报警级别通常会被设置为下限20－25％LEL，上限50－55％LEL。早期（及低成本）的系统需要两个人核对和标定，其中一个人的责任是将传感器暴露于气流中，另一个的责任则是核对传感器控制部件的标度上所显示的读数。然后，就要在控制器上调整零点和间距电位计，直到读数*与气体混合物的浓度一致为止。
记住，当必须在一个防火机壳中进行调整时，首先必须断开电源，然后必须获得打开机壳的许可。现在，市场上可以买到很多“单人”标定系统，这些系统允许传感器自身执行标定程序。这就大大减少了维护的时间和成本，尤其是对那些很难到达传感器位置的标定，如海上石油或煤气钻井平台。或者，现在还有一些可买到的传感器是为了内在安全标准而设计的，且因此具有在远离场所的方便地方（如维修站）进行标定的可能。因为它们是内在安全的，所以，当场所内需要替换传感器时，可以用这种传感器自由交换，而不需要处于安全原因在替换前先关闭系统。因此，维护可以在“通电”的系统上进行了，并且比早期的传统系统更快速和便宜。