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可燃气体检漏仪校准方法研究

时间:2020-12-30 来源:计量校准 点击:

可燃气体检漏仪校准方法研究
 
可燃气体检漏仪应用广泛,发挥着重要作用,但其计量检定和校准方法目前没有明确的法律、权威和统一的规范。根据2012年《国家计量技术法规目录》的规定,可燃气体检漏仪没有国家、部门或地方的检定规程,现行的JG693-2011《可燃气体检测报警器检定规程》不能涵盖可燃气体检漏仪的检定或校准。
作者参照相关技术规范和规程,对可燃气体检漏仪的校准方法进行了有益的探索,供大家参考和讨论。
一、可燃气体检漏仪的分类
可燃气体检漏仪按检测原理分为催化燃烧型和半导体型;按取样方法,有扩散型和吸入型;根据安装方法,有便携式和固定式;根据检测气体的种类,有更多的,几乎每种主要可燃气体都有相应的检漏仪。
可燃气体检漏仪的测量范围很广,从微量(单位:mol/mol)到常量(单位:%mol/mol)相差1000倍,必须考虑校准方法的适用性。
二、可燃气体检漏仪的组成及检测原理
仪器主要由检测元件、放大电路、报警器、指示器(无浓度读数功能)等系统组成。其中,使用最广泛的检测元件是半导体型,其原理见如图1和2。当某些气体成分吸附在其表面时,金属氧化物半导体的电阻会发生显著变化。在测量电路中,半导体气体传感器被用作平衡电桥的测量臂。可燃气体或有毒气体通过气体传感器表面时,被金属氧化物吸附,其电阻值随被测气体浓度的变化而变化,从而导致电桥失去平衡,输出与被测气体浓度成正比的不平衡电压。
 
S——检测元件;R1、R2、R3和R4——固定电阻器;RV1、RV2、RV3——可调电阻;M——指示仪表
半导体检测元件的优点是灵敏度高、不易中毒、使用寿命长、测量范围广、价格低廉,缺点是线性范围窄、温湿度影响大、干扰大。
三、校准测量特性的选择
根据JJF1071-2010 《国家计量校准规范编写规则》,所选校准仪器的测量特性应“按要求完整,并充分考虑技术和经济的合理性”。参考仪器说明书,考虑满足用户要求,结合实际经验,我们选择的校准仪器的测量特性如下:
1.仪器校准检查报警功能和响应动作
具有声光报警功能或其他响应输出的仪表应正常工作。
2.最小报警值
最小报警值在可燃气体检漏仪的一些说明书中称为灵敏度和检测限。
对于便携式检漏仪或报警装置,准备符合要求的气体标准物质,从仪器手册中要求的最小报警值开始测量,逐渐增加气体浓度值,直到仪器发出有效报警。有效报警的最小气体浓度值称为仪器的最小报警值。
3.警报响应时间
从气体参考物质为仪器最小报警值的1.6倍到仪器报警时刻的时间称为仪器报警响应时间。要求可燃气体报警(恒定范围)不超过30s,检漏仪报警响应时间(微范围)不超过10s。
4.报警后的恢复时间
报警后恢复时间不超过30s。该计量特性适用于可燃气体检漏仪的移动检测、快速检测和连续检测的实际要求。
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