杭州天冠科技有限公司气体检测仪培训讲义

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1、杭州天冠科技有限公司 第一页 气体报警器培训讲义 产品目的：人类生活在安全的大气环境中，当出现一些危害的气体时，在造成危害前，能预警，使人们能及时的避免伤害或损失。主要目的 部分也可以用于检测目标对象的泄露。次要目的 注意：用于检测泄露的对象时要注意：1、泄露对象的挥发性一定要好，否则泄露检测不到（如长碳链碳九 挥发量很小，远达不到爆炸下限。当泄露时，气体基本没反应）。2、泄露对象味道大的，会出现人们用鼻子闻到了，但是仪器还未报警原因是本仪器是检测爆炸性的安全性仪器，其灵敏度、量程是按爆炸安全感设定的，对微量反应不灵敏（比如H2S，浓度不到0.5PPM时就会有臭鸡蛋的味道，仪器的分辨率为1PP

2、M，此时仪器几乎没反应。微量气体应寻找气体分析仪器）。3、两种情况存在混合。 一、相关知识 A、气体相关知识 气体的分类： 1、可燃气体高温（明火）、浓度、氧气后果爆炸（CH4） 什么是爆炸下限？什么是爆炸上限？上限与下限的意义？ 2、有毒气体浓度造成人员中毒或更严重后果(CO) 3、有害气体无毒不易爆浓度过大造成富氧或缺氧（N2） B、单位表示 1、%VOL的含义 一般用于有害气体 2、%LEL的含义 一般用于可燃气体 3、PPM 单位的含义 一般用于有毒气体 4、F.S 单位的含义 C、气体分子量计算 熟悉基本的化学周期表，会计算气体的分子式质量。 如：甲烷CH4 12+14=16 知道空

3、气的平均分子量，判断气体是比空气重还是比空气轻。 D、防爆知识 1、防爆的基本概念 可能发生爆炸的环境 2、爆炸环境分为两类： 类：煤矿井下电气设备 类：除煤矿、井下之外的所 有其他爆炸性气体境用电气设备 类又可分为A、B、C类,标志B的设备可适用于A设备的使用条件；C可适用于A、B的使用条件。 3、电气设备的防爆形式（常用） a、本安型 防爆标志ExiaCT6 本质安全电路: 在规定的试验条件下，正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性气体或蒸汽的电路。 本安型设备分为ia和ib： 杭州天冠科技有限公司 第一页 ia：正常工作+一个故障+任意组合的两个故障均不能引

4、起点燃的电气设备。 ib：正常工作 + 一个故障条件下不能引起点燃的本质安全型电气设备。 b、隔爆型 防爆标志 ExdCT6 隔爆型 “d” 具有隔爆外壳的电气设备。 它能承受已进入外壳内部的可燃性混合物内部爆炸而不受损坏，并且通过外壳上的任何接合面或孔不会引燃由一种或多种气体或蒸汽所形成的外部爆炸性环境的电气设备外壳。 4、防爆标志说明 （详见防爆知识PPT） ExdCT6：Ex防爆设备的标志 d（ia、ib）防爆类型 C防爆环境等级 T6温度组别 5、防护等级 IPxy xy为阿拉伯数字 x为防尘等级 y为防水等级 二、气体报警器基本知识 A、系统原理 传感器现场探测到要探测的气体后，输出

5、相应的信号。信号传输给控制主机或者大型控制系统。可看出其大概浓度。 B、系统分类 1、在线式（固定式） a、主机+探头 探头安装在气体现场（如车间），如果测设的目标气体为可燃气，探头一定要是防爆产品。主机一般都是非防爆，安装在非防爆区域（如值班室）。探头检测到目标气体后输出信号，主机接收到信号后转换成浓度值显示出来。 b、控制系统+探头 探头与集成控制系统连接，与1类相似，集成控制系统（如：DCS系统）相当于a类的主机。 c、探头（+声光报警器） 探头单独安装，此时一般配套声光报警器（可燃气体配防爆型声光报警器）， 探头探测到目标气体后会输出电压信号，启动声光报警器。 2、便携式 检测可燃气体

6、时，便携式是属于本安防爆。当检测到目标气体是会发出声音及振动报警。 C、检测原理 1、催化燃烧 工作原理是气敏材料(如 Pt 电热丝等)在通电状态下，可燃性气体氧化燃烧或者在催化剂作用下氧化燃烧，电热丝由于燃烧而升温，从而使其电阻值发生变化。一般用于检测可燃气体。 注意： 催化燃烧式检测的可实现是有条件的，必须保证检测环境中包含足够的氧气，在无氧的环境下这种检测方式可能无法检测任何可燃性气体。 杭州天冠科技有限公司 第一页 注意： 某些含铅化合物（尤其是四乙基铅）、硫化合物、硅类、磷化合物、硫化氢和 卤代烃可能会使传感器中毒或抑制，如果被检测的环境含有上诉物质应在合同中注明或选用抗上诉物质的类

7、型传感器。 2、电化学传感器 属于精密型传感器，电化传感器通过与目标气体发生反应并产生与气体浓度 成正比的电信号来工作。典型的电化传感器由传感电极（或工作电极）和反电 极组成。 一般用于有毒气体。 注意： 某些传感器要求电极之间存在偏压。传感器稳定需要30分钟至24 小时，并需要三周时间来继续保持稳定。 注意： 多数有毒气体传感器需要少量氧气来保持功能正常。传感器背面有 一个通气孔以达到该目的。建议在使用非氧气背景气应用场合中与HRBEAST执 行复检。 注意： 高湿度及高干旱会影响传感器的使用寿命。瞬间压力变化可能产生 一个暂态的传感器输出，也有可能达到误报警状态。 3、半导体传感器 属于广

8、谱型传感器，其工作原理是金属氧化物半导体的表面在吸收气体后， 电阻发生变化。 注意：虽然半导体（固态）GQB-X SmArt Sensor的预期寿命较长，但与其它类型的传感器相比，它们也更易于受到干扰气体的影响。因此，如果应用场合中出现其它背景气体，固态传感器可能会发出错误警报。 4、红外传感器 属于精密型传感器，它具有相当好的测量针对性。目前主要检测低碳链碳氢化合物和CO2。 注意： 红外传感器灵敏度高并不表示其准确性较其他类型传感器高。 5、光离子传感器PID 有一个紫外光源，化学物质在它的激发下产生正、负离子就能被检测器轻易探测到。当分子吸收高能紫外线时就产生电离，分子在这种激发下产生负

9、电子并形成正离子。这些电离的微粒产生的电流经过检测器的放大，就能在仪表上显示ppm级的浓度。这些离子经过电极后很快就重新组合到一起变成原来的有机分子。在此过程中分子不会有任何损坏； PID 不会“烧毁”也不用经常更换标样气体。 注意：PID用于检测能被紫外线电离的气体，否则无用（如甲烷）。 6、传感器寿命 可燃气体平均寿命3年左右 D、连接分类 1、总线式 杭州天冠科技有限公司 第一页 如上图，由主机出来一根总线，所有的探头都并接在这一根总线上。总线通常为4线制，2芯为电源线，2芯为信号线。信号线用2.5方传送距离可以达到1500M。由于探头供电是DC24，当探头多时或者距离远的时候，要考虑电

10、源的压降，若压降高于6V，要考虑加粗线径或者就进外接电源（也有两线制的主机，总线是2芯，即使电源线，也是信号线，但是点位少，传送距离短）。 2、分线 如图所示，每个探头都要从主机引线出来。即有几个探头就需要从主机引出几根线。分线用3芯线，2芯是DC24V电源，1芯是信号（多为4-20mA信号，也有数字信号）。 注意。由于探头与主机有弱点信号传递，用线一般用RVVP型的屏蔽电缆。 E、链接方式 铺线要穿镀锌管，总线探头并联（用三通的接线盒分线，防爆区用防爆接线盒），镀锌管与探头要有效的连接：（以下两种方式为有效连接） a、 用防爆软管连接。防爆软管一端与探头连接，一端与镀锌管连接。 b、 直接螺

11、纹链接，镀锌管直径大小与探头一样时，可在镀锌管直接套外丝，与探头螺纹链接。 总线示意图 杭州天冠科技有限公司 第一页 分线示意图 F、主机、探头信号关系 1、总线型 总线型主机与对应的总线型探头配套。不同品牌之间互不兼容。每个厂家都有自己的数字总线信号，不是通用的总线信号。即使是485总线信号，一般也不通用。 2、分线型 a 通用型 主机 3 线制：2 线电源，一线信号。通用性的信号为标准的4-20mA模拟信号。电源，信号一样各个厂家通用。 b 自主型 主机 3 线制：2 线电源，一线信号。自住型的信号通讯协议各个厂家不兼容，与总线同 3、配套型 探头不接主机直接连接到大型系统中（DCS、PL

12、C等） 信号类型有无源开关量（4线） 标准4-20mA模拟信号型（3线） 对应控制系统接收的信号，选择开关量或者是标准模拟信号。 G、便携 1、操作详见说明书。 2、涉及到的单位 a、什么是TWA？ 中文直译:时间加权平均值(或者时量平均浓度)。 英文全称：Time-weighted average 。 TWA象浓度一样是一个物理指标，表示对一定时间内化学气体浓度的衡量。TWA 的意思就是这个平均浓度是用一个特定时期内和不同浓度的化学制品的接触时间来计算的。用这种方式，把不同(较高与较低)的暴露浓度值在一天或一周内平均一下。 杭州天冠科技有限公司 第一页 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。 b、什么是stel值 某些客户要求比较急促或现场要求不合要求 解释：1、探头生产需要3到5天的周期，外壳、电路板都是现成的，传感器要现拆封现装，然后再老化。提前拆封几天会损失几天传感器的寿命，老化不够会不稳定。