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有害氣體檢測儀的分類和原理 有害氣體檢測儀是如何工作的

時(shí)間:2020-08-11    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     

有毒有害氣體檢測儀的分類和原理

有毒有害氣體檢測儀的分類和原理: 氣體檢測儀的關(guān)鍵部件是氣體傳感器。

氣體傳感器從原理上可以分為三大類:

A) 利用物理化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如半導(dǎo)體式(表面控制型、體積控制型、表面電位型)、催化燃燒式、固體熱導(dǎo)式等。

B) 利用物理性質(zhì)的氣體傳感器:如熱傳導(dǎo)式、光干涉式、紅外吸收式等。

C) 利用電化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如定電位電解式、迦伐尼電池式、隔膜離子電極式、固定電解質(zhì)式等。

根據(jù)危害,我們將有毒有害氣體分為可燃?xì)怏w和有毒氣體兩大類。由于它們性質(zhì)和危害不同,其檢測手段也有所不同。

可燃?xì)怏w是石油化工等工業(yè)場合遇到較多的危險(xiǎn)氣體,它主要是烷烴等有機(jī)氣體和某些無機(jī)氣體:如一氧化碳等??扇?xì)怏w發(fā)生爆炸
必須具備一定的條件,那就是:一定濃度的可燃?xì)怏w,一定量的氧氣以及足夠熱量點(diǎn)燃它們的火源,這就是爆炸三要素,缺一不可,
也就是說,缺少其中任何一個(gè)條件都不會(huì)引起火災(zāi)和爆炸。當(dāng)可燃?xì)怏w(蒸汽、粉塵)和氧氣混合并達(dá)到一定濃度時(shí),遇具有一定
溫度的火源就會(huì)發(fā)生爆炸。我們把可燃?xì)怏w遇火源發(fā)生爆炸的濃度稱為爆炸濃度極限,簡稱爆炸極限,一般用%表示。實(shí)際上,這種
混合物也不是在任何混合比例上都會(huì)發(fā)生爆炸而要有一個(gè)濃度范圍。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度低于LEL(最低爆炸限度)時(shí)(可燃?xì)怏w濃度不足
)和其濃度高于UEL(最高爆炸限度)時(shí)(氧氣不足)都不會(huì)發(fā)生爆炸。不同的可燃?xì)怏w的LEL和UEL都各不相同(參見第八期的介紹),
這一點(diǎn)在標(biāo)定儀器時(shí)要十分注意。為安全起見,一般我們應(yīng)當(dāng)在可燃?xì)怏w濃度在LEL的10%和20%時(shí)發(fā)出警報(bào),這里,10%LEL稱。
作警告警報(bào),而20%LEL稱作危險(xiǎn)警報(bào)。這也就是我們將可燃?xì)怏w檢測儀又稱作LEL檢測儀的原因。

需要說明的是,LEL檢測儀上顯示的100%不是可燃?xì)怏w的濃度達(dá)到氣體體積的100%,而是達(dá)到了LEL的100%,即相當(dāng)于可燃?xì)怏w的
最低爆炸下限,如果是甲烷,100%LEL=4%體積濃度(VOL).在工作中,以LEL方式測量這些氣體的檢測儀是我們常見的催化燃燒式
檢測儀。它的原理是一個(gè)雙路電橋(一般稱作惠斯通電橋)檢測單元。在這其中的一個(gè)鉑金絲電橋上涂有催化燃燒物質(zhì),
不論何種易燃?xì)怏w,只要它能夠被電極引燃,鉑金絲電橋的電阻就會(huì)由于溫度變化發(fā)生改變,這種電阻變化同可燃?xì)怏w的濃度成
一定比例,通過儀器的電路系統(tǒng)和微處理機(jī)可以計(jì)算出可燃?xì)怏w的濃度。直接測量可燃?xì)怏w的體積濃度的熱導(dǎo)式VOL檢測器也可以
在市場上得到,同時(shí),也已經(jīng)有了LEL/VOL合二為一的檢測器。VOL可燃檢測器特別適合于在缺氧(氧氣不足)的環(huán)境中測量可燃
氣體的體積(VOL)濃度。

有毒氣體既可以存在于生產(chǎn)原料中,如大多數(shù)的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)(VOC),也可能存在于生產(chǎn)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)的副產(chǎn)品中,如氨、
一氧化碳、硫化氫等等。它們是對工作人員造成危害最大的危險(xiǎn)因素。這種危害不僅包括立即的傷害,如身體不適、發(fā)病、死亡等等,
而且包括對于人體長期的危害,如致殘、癌變等等。對于這些有毒有害氣體的檢測是我們發(fā)展中國家應(yīng)當(dāng)開始引起充分重視的問題。
表 常見有毒有害氣體的TWA(8小時(shí)統(tǒng)計(jì)權(quán)重平均值)、STEL(15分鐘短期暴露水平)、IDLH(立即致死量)(ppm)和MAC
(車間最大允許濃度)mg/m3。

有毒氣體 TWA STEL IDLH MAC

氨氣 (NH3) 25 35 500 30

一氧化碳(CO) 25 -- 1500 30

氯氣 (Cl2) 0.5 1 30 1

氰化氫 (HCN) 10 4.7 50 0.3

硫化氫(H2S) 10 15 300 10

一氧化氮 (NO) 25 -- 100 --

二氧化硫(SO2) 2 5 100 15

VOC* 50 100 -- --

隨氣體種類不同,其TWA、STEL、IDLH、MAC等值會(huì)有一定的不同目前,對于特定的有毒氣體的檢測,我們使用較多的是專用氣體傳
感器。它可以包括上面。所列的所有氣體傳感器,也包括前兩章所介紹的光離子化檢測儀。其中,檢測無機(jī)氣體較為普遍、技術(shù)相對
成熟、綜合指標(biāo)可以的方法是定電位電解式方法,也就是我們常說的電化學(xué)傳感器。

電化學(xué)傳感器的構(gòu)成是:將兩個(gè)反應(yīng)電極--工作電極和對電極以及一個(gè)參比電極放置在特定電解液中(如上圖如示),然后在反應(yīng)
電極之間加上足夠的電壓,使透過涂有重金屬催化劑薄膜的待測氣體進(jìn)行氧化還原反應(yīng),再通過儀器中的電路系統(tǒng)測量氣體電解時(shí)
產(chǎn)生的電流,然后由其中的微處理器計(jì)算出氣體的濃度。

目前,可以檢測到特定氣體的電化學(xué)傳感器包括:一氧化碳、硫化氫、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、氨氣、氯氣、氰氫酸、
環(huán)氧乙烷、氯化氫等等。檢測VOC檢測 器可以使用前章介紹的光離子化檢測器。氧氣也是在工業(yè)環(huán)境中,尤其是密閉環(huán)境中需要
十分注意因素。一般我們將氧氣含量超過23.5%稱為氧氣過量(富氧),此時(shí)很容易發(fā)生爆炸的危險(xiǎn);而氧氣含量低于19.5%為氧氣
不足(缺氧),此時(shí)很容易發(fā)生工人窒息、昏迷以至死亡的危險(xiǎn)。正常的氧氣含量應(yīng)當(dāng)在20.9%左右。氧氣檢測儀也是電化學(xué)傳
感器的一種。

有害氣體檢測儀的選擇和使用

  對于各類不同的生產(chǎn)場合和檢測要求,選擇合適的氣體檢測儀是每一個(gè)從事安全和衛(wèi)生工作的人員都必須十分注意的。  1、選擇氣體檢測儀的參考因素:  確認(rèn)所要檢測氣體種類和濃度范圍:每一個(gè)生產(chǎn)部門所遇到的氣體種類都是不同的。在選擇氣體檢測儀時(shí)就要考慮到所有可能發(fā)生的情況。如果甲烷和其它毒性較小的烷烴類居多,選擇甲烷檢測報(bào)警器無疑是較為合適的。這不僅是因?yàn)榧淄闄z測報(bào)警器使用簡單,應(yīng)用較廣,同時(shí)它還具有維修、校準(zhǔn)方便的特點(diǎn)。如果存在一氧化碳、硫化氫等有毒氣體,就要優(yōu)先選擇一個(gè)特定氣體檢測儀才能保證工人的安全,比如一氧化碳測定器、硫化氫檢測報(bào)警器等。復(fù)合式氣體檢測儀可能會(huì)達(dá)到事半功倍的效果,例如甲烷氧氣兩參數(shù)報(bào)警器?! ‖F(xiàn)在在煤礦行業(yè)選擇比較多的應(yīng)該屬于便攜式氣體檢測儀,由于便攜式儀器操作方便,體積小巧,可以攜帶至不同的生產(chǎn)部位,電化學(xué)檢測儀采用堿性電池供電,可連續(xù)使用1000小時(shí);新型LEL檢測儀、PID和復(fù)合式儀器采用可充電池(有些已采用無記憶的鎳氫或鋰離子電池),使得它們一般可以連續(xù)工作近12小時(shí),所以,作為這類儀器在各類工廠和衛(wèi)生部門的應(yīng)用越來越廣?! ∪绻窃陂_放的場合,比如敞開的工作車間使用這類儀器作為安全報(bào)警,可以使用隨身佩戴的氣體檢測儀,因?yàn)樗梢赃B續(xù)、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地顯示現(xiàn)場的有毒有害氣體的濃度。這類的新型儀器有的還配有振動(dòng)警報(bào)附件——以避免在嘈雜環(huán)境中聽不到聲音報(bào)警,并安裝計(jì)算機(jī)芯片來記錄峰值、STEL(15分鐘短期暴露水平)和TWA(8小時(shí)統(tǒng)計(jì)權(quán)重平均值)——為工人健康和安全提供具體的指導(dǎo)。  如果是進(jìn)入密閉空間,比如反應(yīng)罐、儲(chǔ)料罐或容器、下水道或其它地下管道、地下設(shè)施、農(nóng)業(yè)密閉糧倉、鐵路罐車、船運(yùn)貨艙、隧道等工作場合,在人員進(jìn)入之前,就必須進(jìn)行檢測,而且要在密閉空間外進(jìn)行檢測。此時(shí),就必須選擇多氣體檢測器。因?yàn)槊荛]空間中不同部位(上、中、下)的氣體分布和氣體種類有很大的不同。比如:一般意義上的可燃?xì)怏w的比重較輕,它們大部分分布于密閉空間的上部;一氧化碳和空氣的比重差不多,一般分布于密閉空間的中部;而象硫化氫等較重氣體則存在于密閉空間的下部。同時(shí),氧氣濃度也是必須要檢測的種類之一。另外,如果考慮到罐內(nèi)可能的有機(jī)物質(zhì)的揮發(fā)和泄漏,一個(gè)可以檢測有機(jī)氣體的檢測儀也是需要的。因此一個(gè)完整的密閉空間氣體檢測儀應(yīng)當(dāng)是一個(gè)具有內(nèi)置泵吸功能——以便可以非接觸、分部位檢測;具有多氣體檢測功能——以檢測不同空間分布的危險(xiǎn)氣體,包括無機(jī)氣體和有機(jī)氣體;具有氧檢測功能——防止缺氧或富氧;體積小巧,不影響工人工作的便攜式儀器。只有這樣才能保證進(jìn)入密閉空間的工作人員的絕對安全?! ?i>2、使用氣體檢測儀時(shí)需要注意的問題:  2.1注意經(jīng)常性的校準(zhǔn)和檢測有毒有害氣體檢測儀也同其它的分析檢測儀器一樣,都是用相對比較的方法進(jìn)行測定的:先用一個(gè)零氣體和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濃度的氣體對儀器進(jìn)行標(biāo)定,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線儲(chǔ)存于儀器之中,測定時(shí),儀器將待測氣體濃度產(chǎn)生的電信號(hào)同標(biāo)準(zhǔn)濃度的電信號(hào)進(jìn)行比較,計(jì)算得到準(zhǔn)確的氣體濃度值。因此,隨時(shí)對儀器進(jìn)行校零,經(jīng)常性對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)都是保證儀器測量準(zhǔn)確的必不可少的工作。需要說明的是:目前很多氣體檢測儀都是可以更換檢測傳感器的,但是,這并不意味著一個(gè)檢測儀可以隨時(shí)配用不同的檢測儀探頭。不論何時(shí),在更換探頭時(shí)除了需要一定的傳感器活化時(shí)間外,還必須對儀器進(jìn)行重新校準(zhǔn)。另外,建議在各類儀器在使用之前,對儀器用標(biāo)氣進(jìn)行響應(yīng)檢測,以保證儀器真正起到保護(hù)的作用?! ?.2注意各種不同傳感器間的檢測干擾一般而言,每種傳感器都對應(yīng)一個(gè)特定的檢測氣體,但任何一種氣體檢測儀也不可能是絕對特效的。因此,在選擇一種氣體傳感器時(shí),都應(yīng)當(dāng)盡可能了解其它氣體對該傳感器的檢測干擾,以保證它對于特定氣體的準(zhǔn)確檢測?! ?.3注意各類傳感器的壽命各類氣體傳感器都具有一定的使用年限,即壽命。一般來講,在便攜式儀器中,LEL傳感器的壽命較長,一般可以使用三年左右;光離子化檢測儀的壽命為四年或更長一些;電化學(xué)特定氣體傳感器的壽命相對短一些,一般在一年到兩年;氧氣傳感器的壽命最短,大概在一年左右。電化學(xué)傳感器的壽命取決于其中電解液的干涸,所以如果長時(shí)間不用,將其密封放在較低溫度的環(huán)境中可以延長一定的使用壽命。固定式儀器由于體積相對較大,傳感器的壽命也較長一些。因此,要隨時(shí)對傳感器進(jìn)行檢測,盡可能在傳感器的有效期內(nèi)使用,一旦失效,及時(shí)更換?! ?.4注意檢測儀器的濃度測量范圍各類有毒有害氣體檢測器都有其固定的檢測范圍。只有在其測定范圍內(nèi)完成測量,才能保證儀器準(zhǔn)確地進(jìn)行測定。而長時(shí)間超出測定范圍進(jìn)行測量,就可能對傳感器造成永久性的破壞?! 】傊?,有毒有害氣體檢測儀是保證工業(yè)安全和工作人員健康的有力工具。我們要根據(jù)具體的使用環(huán)境場合以及需要的功能,選擇合適的氣體檢測儀。

標(biāo)簽: 有害氣體檢測儀
有害氣體檢測儀 有害氣體檢測儀的選擇和使用_有害氣體檢測儀
有毒有害氣體檢測儀的選購

    有毒有害氣體檢測儀一般要求是比較嚴(yán)格的,如果有毒有害氣體檢測儀挑選的時(shí)候不注意什么問題的話,可能會(huì)導(dǎo)致一些事故的出現(xiàn)。

 

    下面我們來看看有毒有害氣體檢測儀的挑選應(yīng)該注意什么問題吧!

    第一有毒有害氣體檢測儀的選用原則

    1. 根據(jù)工作場所需要監(jiān)測、報(bào)警的有毒有害氣體,選擇合適的有毒有害氣體檢測儀

    2. 有毒有害氣體檢測儀的檢測范圍、檢測盒報(bào)警精度、選擇性和使用壽命等應(yīng)滿足報(bào)警要求。檢測儀應(yīng)具有抗中毒損壞的能力

    3. 根據(jù)有毒有害氣體釋放源和釋放點(diǎn)的環(huán)境、工作條件選擇適宜的有毒有害氣體檢測儀

    4. 根據(jù)勞動(dòng)者作業(yè)活動(dòng)方式,選擇不同結(jié)構(gòu)形式的有毒有害氣體檢測儀

    勞動(dòng)者經(jīng)常活動(dòng)的有毒有害作業(yè)場所,宜設(shè)置固定式有毒有害氣體檢測儀

    勞動(dòng)者短時(shí)間活動(dòng)的有毒有害氣體作業(yè)場所,宜設(shè)置移動(dòng)式有毒有害氣體檢測

    不便安裝固定式或移動(dòng)式有毒有害氣體檢測儀,或者勞動(dòng)者臨時(shí)性活動(dòng)的有毒有害作業(yè)場所或發(fā)生事故應(yīng)急條件下,宜配備便攜式有毒有害氣體檢測儀。

    第二有毒有害氣體檢測儀選用的功能及質(zhì)量要求

    1. 檢測儀對有毒有害氣體的檢測應(yīng)有選擇性,能抵抗非檢測氣體的干擾,可提供準(zhǔn)確的指示和報(bào)警

    2. 檢測儀能覆蓋一定的監(jiān)測區(qū)域,對此區(qū)域內(nèi)釋放的有毒有害氣體,可實(shí)現(xiàn)有效的檢測報(bào)警

    3. 檢測儀應(yīng)對環(huán)境溫度濕度變化有自動(dòng)的補(bǔ)償,對機(jī)械性損壞,雨水和風(fēng)沙等侵害有防護(hù)措施,還應(yīng)有防電磁干擾功能避免信號(hào)失真。

    4. 檢測儀應(yīng)有調(diào)零、標(biāo)定和故障報(bào)警等可靠性保障功能

    5. 檢測儀的報(bào)警方式能使勞動(dòng)者及時(shí)響應(yīng),必要時(shí)可以聯(lián)動(dòng)控制裝置

    6. 檢測儀應(yīng)符合GB12358的要求:用于防爆場所的儀器應(yīng)符合:GB50058和GB3836.1的要求,其他部件和傳輸導(dǎo)線等,應(yīng)符合其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求

    7. 在規(guī)定的標(biāo)定時(shí)間間隔內(nèi),檢測儀的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合要求。

    以上就是有毒有害氣體檢測儀應(yīng)該注意的問題的,有毒有害氣體檢測的時(shí)候就應(yīng)該充分的做好準(zhǔn)備,遵尋挑選的原則和注意的事項(xiàng)即可!

標(biāo)簽: 有毒有害氣體檢測儀
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