氣體傳感器量程的標(biāo)定方式有哪些

根據(jù)氣體的類(lèi)型和濃度范圍，氣壓傳感器范圍的校準(zhǔn)可能非常簡(jiǎn)單，也可能非常復(fù)雜和昂貴。根據(jù)該原理，為了達(dá)到令人滿意的準(zhǔn)確度，目標(biāo)氣體和背景環(huán)境氣體的平衡混合物是最佳的校準(zhǔn)氣體。但是，雖然可以做到，但是對(duì)操作人員的技能要求比正常高。事實(shí)上，大多數(shù)校準(zhǔn)氣體都是從化工廠購(gòu)買(mǎi)的。以下部分介紹了幾種測(cè)量范圍校準(zhǔn)方法。

A.預(yù)混校準(zhǔn)氣體。

預(yù)混校準(zhǔn)氣體的方法是氣體傳感器校準(zhǔn)的首選和最流行的方法。預(yù)混校準(zhǔn)氣體可以在一定壓力下壓縮儲(chǔ)存在氣瓶中。這些瓶子的尺寸可以是任意的，但是當(dāng)在現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)時(shí)，人們更喜歡小而輕的圓柱體。這些小型便攜式氣瓶可分為低壓和高壓氣體設(shè)備兩類(lèi)。

低壓氣瓶壁薄，重量輕，一般不回收，一次性使用。高壓氣瓶是為純危險(xiǎn)化學(xué)品設(shè)計(jì)的。對(duì)于校準(zhǔn)氣體，這些鋼瓶通常有厚壁，可以承受2000磅/平方英寸的壓力。

為了校準(zhǔn)傳感器，使高壓氣體流出高壓氣瓶，需要一個(gè)減壓器。它由壓力控制器、壓力表和限流孔組成。限流孔是一種在給定壓力下允許一定量空氣流動(dòng)的最小線孔。

在校準(zhǔn)過(guò)程中，為了獲得正確的讀數(shù)，一些傳感器需要有濕度。該加濕過(guò)程步驟與傳感器零點(diǎn)設(shè)置相同。

B.滲透設(shè)備。

滲透設(shè)備是一個(gè)裝有氣液平衡化學(xué)品的密封容器。氣體分子透過(guò)滲透容器的邊緣或頂蓋。氣體分子的滲透速率取決于物質(zhì)的滲透性和溫度。滲透性長(zhǎng)期穩(wěn)定。與滲透化學(xué)物質(zhì)混合形成的恒定校準(zhǔn)氣體在給定溫度后會(huì)知道其滲透性。這需要一個(gè)恒溫口徑測(cè)量器和一個(gè)流量控制器。然而，滲透管以恒定的速率連續(xù)輸送化學(xué)物質(zhì)，這導(dǎo)致儲(chǔ)存和安全問(wèn)題。對(duì)于應(yīng)用來(lái)說(shuō)，給定氣體的滲透性可能太高或太低。例如，高蒸汽壓的氣體滲透得太快，而蒸汽壓非常低的氣體化學(xué)品滲透率太低，不能用于任何目的。

大多數(shù)滲透設(shè)備可以在實(shí)驗(yàn)室找到，通常用于分析儀器。對(duì)于氣體監(jiān)測(cè)，傳感器校準(zhǔn)所需的濃度是典型的高滲透率設(shè)備。因此，其應(yīng)用受到限制。

C.交叉校準(zhǔn)。

使用交叉校準(zhǔn)方法，每個(gè)傳感器都受到其他氣體的干擾。例如，為了校準(zhǔn)100%LEL的乙烷氣體，通常使用50%ELE的甲烷氣體來(lái)代替實(shí)際的乙烷氣體。這是因?yàn)橐彝樵谑覝叵率且后w，蒸汽壓低。因此，很難使用精確的混合物并將其保持在高壓下。

換句話說(shuō)，甲烷的蒸汽壓很高，非常穩(wěn)定。此外，它可以與空氣混合并保持在高壓下。與乙烷混合物相比，甲烷可以用于更多的校準(zhǔn)場(chǎng)合，并且使用壽命長(zhǎng)。容易獲得50%的乙烷混合物。因此，可燃?xì)怏w報(bào)警裝置的制造商建議使用甲烷作為校準(zhǔn)其他氣體的替代品。

有兩種方法可以用甲烷來(lái)代替其他氣體的校準(zhǔn)。第一種方法是用甲烷校準(zhǔn)可燃?xì)怏w報(bào)警器，同時(shí)將獲得的讀數(shù)乘以手冊(cè)中的響應(yīng)因子，以替代其他氣體的讀數(shù)。最常用催化傳感器就是這種情況。

催化傳感器是線性系統(tǒng)的輸出，因此響應(yīng)因子的使用符合滿量程范圍。比如傳感器用甲烷標(biāo)定時(shí)，戊烷的輸出只有甲烷的一半。所以戊烷的響應(yīng)因子是0.5。因此，當(dāng)傳感器實(shí)際檢測(cè)到戊烷并用甲烷校準(zhǔn)時(shí)，讀數(shù)乘以0.5，得到戊烷的讀數(shù)。

第二種方法仍然使用甲烷作為校準(zhǔn)氣體，但是校準(zhǔn)讀數(shù)是兩倍。例如，100%LEL戊烷用50%LEL甲烷校準(zhǔn)氣體校準(zhǔn)。雖然校準(zhǔn)用的是甲烷氣體，但校準(zhǔn)后讀數(shù)是戊烷氣體濃度。

許多低量程有害氣體傳感器可以用交叉氣體校準(zhǔn)。同樣，紅外探測(cè)器吸收所有相同波長(zhǎng)的氣體，可以采用交叉校準(zhǔn)法。交叉校準(zhǔn)方法的優(yōu)勢(shì)在于，它允許使用范圍易于獲得和處理的氣體來(lái)校準(zhǔn)傳感器。

然而，使用交叉校準(zhǔn)方法時(shí)存在一些問(wèn)題。首先，每個(gè)傳感器的響應(yīng)因子是不同的，因?yàn)樵谥圃靷鞲衅鲿r(shí)不可能使每個(gè)傳感器都相同。例如，在催化傳感器中，加熱器電壓在手冊(cè)中有描述。此外，不能使用響應(yīng)因子。響應(yīng)特性將隨著加熱器電壓的設(shè)置而變化。因此，用實(shí)際目標(biāo)氣體校準(zhǔn)傳感器進(jìn)行周期性檢測(cè)是一種很好的方法。

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D.氣體混合。

并非所有校準(zhǔn)氣體都可用。即使有，在一定濃度或固定的背景混合物下，校準(zhǔn)氣體也可能沒(méi)有。然而，許多混合氣體可以被稀釋以校準(zhǔn)低濃度范圍氣體監(jiān)測(cè)器。

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