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1、可燃气体检测仪可燃气体检测仪培训培训可燃气体检测仪培训材料可燃气体检测仪培训材料目目 录录第一章第一章第一章第一章 气体传感器简述气体传感器简述气体传感器简述气体传感器简述第二章第二章第二章第二章 气体传感器结构与原理气体传感器结构与原理气体传感器结构与原理气体传感器结构与原理第三章第三章第三章第三章 传感器的操作传感器的操作传感器的操作传感器的操作第四章第四章第四章第四章 气体传感器的维护与注意事项气体传感器的维护与注意事项气体传感器的维护与注意事项气体传感器的维护与注意事项第五章第五章第五章第五章 防护知识防护知识防护知识防护知识 附件附件附件附件w w国家标准国家标准国家标准国家标准GB
2、7665-87 GB7665-87 GB7665-87 GB7665-87 对传感器的定义是：传感器对传感器的定义是：传感器对传感器的定义是：传感器对传感器的定义是：传感器是能感受规定被测量并按照一定规律转换成可用是能感受规定被测量并按照一定规律转换成可用是能感受规定被测量并按照一定规律转换成可用是能感受规定被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。输出信号的器件或装置。输出信号的器件或装置。输出信号的器件或装置。w w凡是用于检测气体成份和浓度的传感器都称作气凡是用于检测气体成份和浓度的传感器都称作气凡是用于检测气体成份和浓度的传感器都称作气凡是用于检测气体成份和浓度的传感器都称作
3、气体传感器，不管它是用物理方法，还是用化学方体传感器，不管它是用物理方法，还是用化学方体传感器，不管它是用物理方法，还是用化学方体传感器，不管它是用物理方法，还是用化学方法。法。法。法。第一章第一章 气体传感器简述气体传感器简述第二章第二章 气体传感器结构与原理气体传感器结构与原理w接触燃烧式气体传感器接触燃烧式气体传感器w电化学型气体传感器电化学型气体传感器w半导体气体传感器半导体气体传感器w光学式气体传感器光学式气体传感器w其他类型传感器其他类型传感器一、接触燃烧式气体传感器一、接触燃烧式气体传感器接触燃烧式气体传感器接触燃烧式气体传感器 可分为直接接触燃烧式可分为直接接触燃烧式 和催化接
4、触燃烧式。和催化接触燃烧式。催化燃烧原理的气体传催化燃烧原理的气体传 感器用于测量可燃性气感器用于测量可燃性气 体，原理是一个双路电体，原理是一个双路电 桥（如右图所示）检测单元。在这其中的一个铂金丝电桥桥（如右图所示）检测单元。在这其中的一个铂金丝电桥上涂有催化燃烧物质，不论何种易燃气体，只要它能够被上涂有催化燃烧物质，不论何种易燃气体，只要它能够被电极引燃，铂金丝电桥的电阻就会由于温度变化发生改变，电极引燃，铂金丝电桥的电阻就会由于温度变化发生改变，这种电阻变化同可燃气体的浓度成一定比例，通过仪器的这种电阻变化同可燃气体的浓度成一定比例，通过仪器的电路系统和微处理机可以计算出可燃气体的浓度
5、。电路系统和微处理机可以计算出可燃气体的浓度。二、电化学型气体传感器二、电化学型气体传感器电化学式气体传感器是依据气体的电化学氧化和还电化学式气体传感器是依据气体的电化学氧化和还电化学式气体传感器是依据气体的电化学氧化和还电化学式气体传感器是依据气体的电化学氧化和还原的原理制备的，它的原理与电池几乎相同。电化原的原理制备的，它的原理与电池几乎相同。电化原的原理制备的，它的原理与电池几乎相同。电化原的原理制备的，它的原理与电池几乎相同。电化学传感器的构成是：将两个反应电极学传感器的构成是：将两个反应电极学传感器的构成是：将两个反应电极学传感器的构成是：将两个反应电极-工作电极和工作电极和工作电极
6、和工作电极和对比电极以及一个参比电极放置在特定电解液中，对比电极以及一个参比电极放置在特定电解液中，对比电极以及一个参比电极放置在特定电解液中，对比电极以及一个参比电极放置在特定电解液中，然后在反应电极之间加上足够的电压，使透过涂有然后在反应电极之间加上足够的电压，使透过涂有然后在反应电极之间加上足够的电压，使透过涂有然后在反应电极之间加上足够的电压，使透过涂有重金属催化剂薄膜的待测气体进行氧化还原反应，重金属催化剂薄膜的待测气体进行氧化还原反应，重金属催化剂薄膜的待测气体进行氧化还原反应，重金属催化剂薄膜的待测气体进行氧化还原反应，再通过仪器中的电路系统测量气体电解时产生的电再通过仪器中的电
7、路系统测量气体电解时产生的电再通过仪器中的电路系统测量气体电解时产生的电再通过仪器中的电路系统测量气体电解时产生的电流，然后由其中的微处理器计算出气体的浓度。流，然后由其中的微处理器计算出气体的浓度。流，然后由其中的微处理器计算出气体的浓度。流，然后由其中的微处理器计算出气体的浓度。三、半导体气体传感器三、半导体气体传感器w w半导体式气体传感器是依据金属氧化物半导体材半导体式气体传感器是依据金属氧化物半导体材半导体式气体传感器是依据金属氧化物半导体材半导体式气体传感器是依据金属氧化物半导体材料，在空气中，在遇到当空气的氧化还原状态发料，在空气中，在遇到当空气的氧化还原状态发料，在空气中，在遇
8、到当空气的氧化还原状态发料，在空气中，在遇到当空气的氧化还原状态发生变化时，半导体材料的电导率会发生相应的变生变化时，半导体材料的电导率会发生相应的变生变化时，半导体材料的电导率会发生相应的变生变化时，半导体材料的电导率会发生相应的变化。比如：当空气中弥漫一定浓度的酒精蒸汽时，化。比如：当空气中弥漫一定浓度的酒精蒸汽时，化。比如：当空气中弥漫一定浓度的酒精蒸汽时，化。比如：当空气中弥漫一定浓度的酒精蒸汽时，二氧化锡半导体材料的电导率会升高，电阻下降；二氧化锡半导体材料的电导率会升高，电阻下降；二氧化锡半导体材料的电导率会升高，电阻下降；二氧化锡半导体材料的电导率会升高，电阻下降；而这种变化的幅
9、度与气体的浓度直接相关，这就而这种变化的幅度与气体的浓度直接相关，这就而这种变化的幅度与气体的浓度直接相关，这就而这种变化的幅度与气体的浓度直接相关，这就是半导体式气体传感器。是半导体式气体传感器。是半导体式气体传感器。是半导体式气体传感器。四、光学式气体传感器四、光学式气体传感器w光学式气体传感器主要以红外吸收型气体分析仪为光学式气体传感器主要以红外吸收型气体分析仪为主，由于大部分的气体在中红外区都有特征吸收峰，主，由于大部分的气体在中红外区都有特征吸收峰，通过测量和分析红外吸收峰就可以确定某气体的浓通过测量和分析红外吸收峰就可以确定某气体的浓度。红外线气体传感器可以有效地分辨气体的种类，度
10、。红外线气体传感器可以有效地分辨气体的种类，准确测定气体浓度。这种传感器成功的用于：二氧准确测定气体浓度。这种传感器成功的用于：二氧化碳、甲烷的检测。化碳、甲烷的检测。第三章第三章 QRAEQRAE气体传感器的操作气体传感器的操作按钮功能按钮功能QRAEQRAE快捷操作快捷操作QRAEQRAE操作细则操作细则 一一 按钮功能按钮功能1 1、MODEMODE 按“MODE”持续5秒钟可开/关机； 在显示模式下，按“MODE”可切换到下一显示内容； 在编程模式下，按“MODE”可退回上一级菜单；长按“MODE” 可退回显示模式。MODE 一一 按钮功能按钮功能2 2、Y/+Y/+ 在报警状态时，按
11、“Y/+”可消除报警； 在编程模式下，按“Y/+”可进入子菜单，确定选项；在调整参数时“Y/+”的功能是“+”，即增大参数。3 3、N/-N/- 在显示模式下，按“N/-”可开/关背景灯； 在编程模式下，按“N/-”可切换到下一菜单；在调整参数时“N/-”的功能是“-”，即减小参数。4 4、MODEMODE与与N/-N/-组合使用组合使用 同时按下“MODE”与“N/-”并持续5秒钟,可进入编程模式。Y/+N/-二二 QRAEQRAE快捷操作快捷操作1 1 1 1、开机、显示、关机、开机、显示、关机、开机、显示、关机、开机、显示、关机 按按按按“MODE”MODE”MODE”MODE”持续持续
12、持续持续5 5 5 5秒钟，气体检测仪开机并自检；秒钟，气体检测仪开机并自检；秒钟，气体检测仪开机并自检；秒钟，气体检测仪开机并自检； 正常工作时显示：正常工作时显示：正常工作时显示：正常工作时显示： 按按按按“MODE”MODE”MODE”MODE”持续持续持续持续5 5 5 5秒钟，气体检测仪关机。秒钟，气体检测仪关机。秒钟，气体检测仪关机。秒钟，气体检测仪关机。二二 QRAEQRAE快捷操作快捷操作2 2 2 2、清洁空气标零、清洁空气标零、清洁空气标零、清洁空气标零 同时按下同时按下同时按下同时按下“MODE”MODE”MODE”MODE”与与与与“N/-”N/-”N/-”N/-”并持
13、续并持续并持续并持续5 5 5 5秒钟秒钟秒钟秒钟, , , ,进入编程模进入编程模进入编程模进入编程模式式式式 二二 QRAEQRAE快捷操作快捷操作3 3、报警指示、报警指示三三 QRAEQRAE操作细则操作细则1、开机过程三三 QRAEQRAE操作细则操作细则2 2、显示模式、显示模式、显示模式、显示模式三三 QRAEQRAE操作细则操作细则3 3、编程模式、编程模式、编程模式、编程模式三三 QRAEQRAE操作细则操作细则三三 QRAEQRAE操作细则操作细则三三 QRAEQRAE操作细则操作细则三三 QRAEQRAE操作细则操作细则三三 QRAEQRAE操作细则操作细则第四章第四章
14、气体传感器的维护与注意事项气体传感器的维护与注意事项注意经常性的校准和检测注意经常性的校准和检测注意各种不同传感器间的检测干扰注意各种不同传感器间的检测干扰注意各类传感器的使用年限注意各类传感器的使用年限注意检测仪器的浓度测量范围注意检测仪器的浓度测量范围一一 注意经常性的校准和检测注意经常性的校准和检测w有毒有害气体检测仪也同其它的分析检测仪器一样，都是用相对比较的方法进行测定的：先用一个零气体和一个标准浓度的气体对仪器进行标定，得到标准曲线储存于仪器之中，测定时，仪器将待测气体浓度产生的电信号同标准浓度的电信号进行比较，计算得到准确的气体浓度值。因此，随时对仪器进行校零，经常性对仪器进行校
15、准都是保证仪器测量准确的必不可少的工作。w目前很多气体检测仪都是可以更换检测传感器的，但是，这并不意味着一个检测仪可以随时配用不同的检测仪探头。不论何时，在更换探头时除了需要一定的传感器活化时间外，还必须对仪器进行重新校准。w建议在各类仪器在使用之前，对仪器用标气进行响应检测，以保证仪器真正起到保护的作用。二二 注意各种不同传感器间的检测干扰注意各种不同传感器间的检测干扰w一般而言，每种传感器都对应一个特定的检测气体，但任何一种气体检测仪也不可能是绝对特效的。因此，在选择一种气体传感器时，都应当尽可能了解其它气体对该传感器的检测干扰，以保证它对于特定气体的准确检测。三三 注意各类传感器的使用年
16、限注意各类传感器的使用年限w各类气体传感器都具有一定的使用年限，即寿命。一般来讲，在便携式仪器中，LEL传感器的寿命较长，一般可以使用三年左右；光离子化检测仪的寿命为四年或更长一些；电化学特定气体传感器的寿命相对短一些，一般在一年到两年；氧气传感器的寿命最短，大概在一年左右。电化学传感器的寿命取决于其中电解液的干涸,所以如果长时间不用，将其密封放在较低温度的环境中可以延长一定的使用寿命。固定式仪器由于体积相对较大，传感器的寿命也较长一些。因此，要随时对传感器进行检测，尽可能在传感器的有效期内使用，一旦失效，及时更换。四四 注意检测仪器的浓度测量范围注意检测仪器的浓度测量范围w各类有毒有害气体检
17、测器都有其固定的检测范围。只有在其测定范围内完成测量，才能保证仪器准确地进行测定。而长时间超出测定范围进行测量，就可能对传感器造成永久性的破坏比如，LEL检测器，如果不慎在超过100%LEL的环境中使用，就有可能彻底烧毁传感器。而有毒气体检测器，长时间工作在较高浓度下使用也会造成损坏。所以，固定式仪器在使用时如果发出超限信号，要立即关闭测量电路，以保证传感器的安全。第五章第五章 防护知识防护知识术语解释术语解释 进入有限空间前如何进行气体检测工作进入有限空间前如何进行气体检测工作氧气含量对人体及环境的影响氧气含量对人体及环境的影响 燃烧要素及报警值设定原则燃烧要素及报警值设定原则 单位换算单位
18、换算 一一 术语解释术语解释二二 进入有限空间前如何进行气体检测工作进入有限空间前如何进行气体检测工作 如果是进入密闭空间，比如反应罐、储料罐或容如果是进入密闭空间，比如反应罐、储料罐或容器、下水道或其它地下管道、地下设施、农业密闭器、下水道或其它地下管道、地下设施、农业密闭粮仓、铁路罐车、船运货舱、隧道等工作场合。在粮仓、铁路罐车、船运货舱、隧道等工作场合。在人员进入之前，就必须进行检测，而且要在密闭空人员进入之前，就必须进行检测，而且要在密闭空间外进行检测。此时，就必须选择带有内置采样泵间外进行检测。此时，就必须选择带有内置采样泵的多气体检测仪。的多气体检测仪。三三 氧气含量对人体及环境的
19、影响氧气含量对人体及环境的影响w 氧气也是在工业环境中，尤其是密闭环境中需氧气也是在工业环境中，尤其是密闭环境中需要十分注意因素。一般我们将氧气含量超过要十分注意因素。一般我们将氧气含量超过23.5%23.5%称称为氧气过量为氧气过量( (富氧富氧) )，此时很容易发生爆炸的危险；，此时很容易发生爆炸的危险；而氧气含量低于而氧气含量低于19.5%19.5%为氧气不足（缺氧），此时很为氧气不足（缺氧），此时很容易发生工人窒息、昏迷以至死亡的危险。正常的容易发生工人窒息、昏迷以至死亡的危险。正常的氧气含量应当在氧气含量应当在20.9%20.9%左右。左右。四四 燃烧要素及报警值设定原则燃烧要素及报
20、警值设定原则w w 不同的可燃气体的不同的可燃气体的LELLEL和和UELUEL都各不相同，这一都各不相同，这一点在标定仪器时要十分注意。为安全起见，一般我点在标定仪器时要十分注意。为安全起见，一般我们应当在可燃气体浓度在们应当在可燃气体浓度在LELLEL的的10%10%和和20%20%时发出警报，时发出警报，这里这里10%LEL10%LEL称作警告警报，而称作警告警报，而20%LEL20%LEL称作危险警报。称作危险警报。这也就是我们将可燃气体检测仪又称作这也就是我们将可燃气体检测仪又称作LELLEL检测仪的检测仪的原因。需要说明的是，原因。需要说明的是，LELLEL检测仪上显示的检测仪上显
21、示的100%100%不是不是可燃气体的浓度达到气体体积的可燃气体的浓度达到气体体积的100%100%，而是达到了，而是达到了LELLEL的的100%100%，即相当于可燃气体的最低爆炸下限，如，即相当于可燃气体的最低爆炸下限，如果是甲烷，果是甲烷，100%LEL=4%100%LEL=4%体积浓度（体积浓度（VOLVOL）. .五五 单位换算单位换算1、如何将%LEL转换为ppm？ppm=%LELLEL(vol%)*100或者：LEL=ppm/(LEL(vol%)*100) 例如：35LEL的甲烷，它的LEL为2vol，等于：ppm35(%LEL)*2(vol%)*100=7000ppm甲烷。300ppm的丙烷，它的LEL是1.2vol%，等于：LEL300ppm/(1.2vol%*100)=2.5%LEL丙烷。2、如何转换ppm和mg/m3？ppm=24.4*mg/m3/分子量或mg/m3=0.ppm*分子量例如：2.8mg/m3的PH3，分子量是34g/mol:ppm=24.4*2.8mg/m3/34=2ppm
