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1、气体浓度单位换算,1,目录,1 几个问题2 气体浓度定义换算3 有毒气体控制单位概念4 气体度量性能规范,气体浓度单位换算,2,几个问题,CO Mac 是 30 mg/M3 ，如何换算成PPM？检测TLV-TWA 5PPM， 是什么意思？测试5%VOL， 是什么意思？为什么用来测试CO的对氢气也有反应？,气体浓度单位换算,3,气体浓度-基本定义,气体浓度？是指一定容积中含有某种气体的数量数量的定义容积质量,气体浓度单位换算,4,气体浓度-容积浓度,三种表示方法%VOLPPM%LEL,气体浓度单位换算,5,容积浓度-%VOL定义,一定容积中所含有某种气体的容积数量百分比。,一立方米中有11升的甲
2、烷，请计算甲烷的%VOL,气体浓度单位换算,6,容积浓度-PPM定义,一定容积中所含有某种气体的容积数量百万分比。相当于一立方米中含有多少立方厘米的某种气体,一立方米中有11升的甲烷，请计算甲烷的PPM浓度,气体浓度单位换算,7,容积浓度-%LEL定义,为了控制爆炸下限的方便，提出%LEL的概念（为什么%VOL和PPM不方便）,体积浓度的单位可以是%VOL，也可以是PPM，但上下单位要相同。,气体浓度单位换算,8,容积浓度-%VOL，PPM，%LEL换算,PPM和%VOL的关系,问题：4.4%VOL的甲烷转换成PPM是多少.,结论：%VOL和PPM的数字之间是一万倍的关系.,气体浓度单位换算,
3、9,容积浓度-%VOL，PPM，%LEL换算,%LEL 和 %VOL/PPM 的关系,问题: 25%LEL的甲烷转换成体积比浓度是多少, 假定甲烷的爆炸下限是4.4%VOL, 转换成PPM又是多少.,结论: * %VOL和%LEL数字之间的关系是两者相除得到气体的爆炸下限* 此例可以看出使用LEL的好处, PPM值太大, %VOL值太小, 都没有%LEL看起来直观,气体浓度单位换算,10,质量浓度,在中国的有一些国家标准中, 经常会见到下面浓度表示方法 一氧化碳 MAC 30mg/M3质量浓度=气体质量(mg)/总容积(M3),气体浓度单位换算,11,质量浓度-如何换算成体积浓度,问题: 质量
4、如何转换成体积?,质量,体积,气体浓度单位换算,12,质量浓度-如何换算成体积浓度,摩尔: 凡是含有阿伏加德罗常数个结构微粒（约6.021023）的物质，其物质的量为1摩尔摩尔质量摩尔质量 1mol物质具有的质量1摩分子质量，数值上等于该分子的式量,单位：克摩尔体积在标准状况下(简称标况)1摩尔任何气体的体积都约是22.4升，气体的这个体积叫做气体的摩尔体积,气体浓度单位换算,13,质量浓度-如何换算成体积浓度,气体的摩尔数: 气体质量/摩尔质量气体的体积: 气体摩尔数X摩尔体积PPM=质量浓度/气体分子量X22.4质量浓度的单位 mg/M3气体分子量的单位 克摩尔体积单位 升气体体积=气体质
5、量/分子量X22.4质量单位是克，体积单位上升,气体浓度单位换算,14,有一个高三米，五米长，五米宽的房间，客户使用我公司的ES2000A的探测器，对酒精的泄露进行监控， 探测器安装在天花板上， 请问要使我公司的探测器显示2.1%LEL， 需要多少酒精泄露到地板上。（假设酒精泄露后完全挥发， 不考虑浓度梯度差和饱和蒸气压， 假设房间是完全密封的，酒精的爆炸下限是3.1%VOL,酒精的分子量是46）,单位换算测试,气体浓度单位换算,15,有毒气体控制单位的概念,REL美国职业安全卫生研究所(NIOSH)发布的工作场所危险物质或条件建议浓度限值PEL美国职业安全与健康署(OSHA)发布的允许浓度值
6、限制TLV美国工业卫生工作者协会(ACGIH)发布的浓度标准三个标准基本相似, 但在某写情况下他们之间有差异三个标准都已时间加权平均浓度(TWA), 短期暴露极限值(STEL)和立即致死浓度(IDLH)为基础.,气体浓度单位换算,16,有毒气体控制单位的概念,TWA是有毒气体在指定时间段的平均浓度对于每周四十小时,每天八小时的工作制度来说, 工人可以在该浓度下日复一日一气体发生接触而不致发生不良影响.,气体浓度单位换算,17,有毒气体控制单位的概念,STEL15分钟短期暴露水平一个工作日任何时候都不得超过该限制STEL暴露之间至少保持60分钟的间隔,气体浓度单位换算,18,有毒气体控制单位的概
7、念,IDLH立即致死浓度工人必须使用高可靠性的防毒面具会对工人带来不可恢复的致命的影响,气体浓度单位换算,19,有毒气体控制单位的概念,Mac中国的车间空气卫生标准任何代表性的采样都不可以超过该浓度单位是mg/M3，而TWA/STEL/IDLH一般以PPM为单位。,气体浓度单位换算,20,有毒气体控制单位的概念,常见有毒有害气体的TWA（8小时统计权重平均值）、STEL（15分钟短期暴露水平）、IDLH（立即致死量）（ppm）和MAC（车间最大允许浓度）mg/m3。,气体浓度单位换算,21,有毒气体检测,为什么不可以对无人区的CO进行LEL检测？CO的IDLH是1500PPM， 计算一下是多少
8、%LEL。（CO的LEL是10.9%VOL)结果:1.38% LEL20LEL% CO 是多少PPM结果: 21800PPM如果达到20%LEL,机器没达到低段报警, 但是一旦有人进入, 或泄露到周围有人区, 会立即毒死人.,气体浓度单位换算,22,有毒气体检测,气体浓度单位换算,23,气体度量性能规范,精度测量结果与测量对象的接近程度对大多数对象，精度是性能质量的最重要定义 实际中， 最精确的仪器未必是最好的,举例：裁缝的卷尺不是很精确， 但对于裁缝来讲却是很实用车间的卡尺比裁缝的卷尺精确很多， 但不适合裁缝用。同样裁缝的卷尺也不能代替车间的卡尺。,每种气体监测仪器各有其不同的用途， 对于气
9、体测量有三种形式精密气体成分分析气体危险控制点监控气体微量泄露报警,气体浓度单位换算,24,气体度量性能规范,每种气体监测仪器各有其不同的用途， 对于气体测量有三种形式精密气体成分分析气体危险控制点监控气体微量泄露报警,精密光学气体成分分析仪器,气体监控报警设备（%LEL）,气体微量泄露控制（有毒气体PPM）,气体监测器作用就向裁缝的卷尺。,气体浓度单位换算,25,气体度量性能规范,线性输出与气体浓度相关的输出信号如1伏代表10PPM， 那5伏代表50PPM对绝大部分传感器，初始输出是线性或接近线性随着气体浓度的上升， 输出信号会逐渐下降。,气体浓度单位换算,26,气体度量性能规范,专一性或选
10、择性多数传感器只对一系列的气体敏感没有哪种传感器只对一种气体敏感电化学传感器专一性比较强,气体浓度单位换算,27,气体度量性能规范,干扰比传感器比只对某种气体具有单一选择性，还会识别其他气体，因此，气体传感器制造商通常会提供传感器识别不同气体比率的数据。举例，在量程为100PPM的CO传感器，氢气可能会按照3：1的比率被识别， 也就是说3PPM的氢气和一PPM的CO具有相同的响应。,气体浓度单位换算,28,气体度量性能规范,响应时间传感器暴露给定气体的满刻度的浓度后， 读数达到满刻度的某种百分比的时间。,气体浓度单位换算,29,国标15322对度量性能的要求,具有可燃气体浓度显示功能的探测器,其显示值与真实值之差不应该超过5%LEL.报警动作值与报警设定值之差不应超过3%LEL.响应时间T90不应超过30秒.以上仅仅针对可燃气体.,
