可燃氣體檢測報警器及其校準方法

吳文熙

摘 要：提高可燃氣體檢測報警器計量的準確性和報警的及時性具有重要的現實意義，對此，筆者介紹了固定式可燃氣體檢測報警器的校準方法及一些特別的注意事項，可為報警器計量檢定人員在可燃氣體檢測報警器的校準等方面提供參考。

關鍵詞：可燃氣體檢測報警器；校準方法；濃度；準確性

隨著社會經濟的發展，可燃氣體已經被社會廣泛使用，并且可燃氣體本身具有一定的危險性，為了確保人們生命財產安全，可燃氣體檢測報警器顯得非常重要。目前，可燃氣體檢測報警器已被廣泛應用于存在可燃氣體的各個行業，用以檢測危險場所可燃氣體的泄漏情況。

1.固定式可燃氣體檢測報警器校準概述

可燃氣體檢測報警器有固定式和便攜式，其中，固定式可燃氣體檢測報警器由兩部分組成，一部分是氣體傳感（采樣）器，作用是檢測環境中可燃氣體的濃度，安裝在需要進行氣體檢測采樣的部位；另一部分是氣體報警控制器，作用是顯示氣體濃度數據并有聲光報警的功能，安裝在辦公室或企業的中心控制室。依據JJG693-2011《可燃氣體檢測報警器》檢定規程的要求，可以在實驗室對可燃氣體檢測報警器進行檢定。但對固定式可燃氣體檢測報警器的檢定，使用單位必須把儀器的兩部分從安裝地點上拆下來，送到實驗室進行檢定，檢定合格后再重新安裝使用。這樣反復拆裝儀器不僅浪費了大量的人力物力，還會導致儀器出現故障或數據不準確，也影響了企業的安全生產。固定式可燃氣體檢測報警器在線校準方法的研究應用，不僅有效地為企業解決只有拆卸儀器才能進行校準的困擾，而且保證了檢測儀器的準確使用，對促進企業安全生產，消除安全隱患，增加企業經濟效益，保障人民群眾幸福生活具有十分重要的意義。

2.校準條件要求

2.1環境條件：

（1）溫度：（0～40）℃；

（2）濕度：<85%RH；

（3）通風良好，無干擾被測氣體。

2.2校準設備

為了固定式可燃氣體檢測報警器在線校準方便，須把下列設備組裝在一起使用：

（1）氣體標準物質：選擇與被校準儀器所測氣體種類一致的氣體標準物質。若未注明則可采用異丁烷或者丙烷氣體標準物質。氣體標準物質的擴展不確定度不大于2%（k=2）；

（2）零點氣體：采用清潔空氣或高純氮氣；

（3）流量計：測量范圍（0～1000）ml/min，準確度級別不低于4級；校準儀器時，流量范圍一般控制在（200～500）ml/min，或依據儀器使用說明書要求，控制流量；

（4）秒表：分度值不大于0.1s；

（5）減壓閥：與氣體標準物質的氣瓶相匹配；

（6）標定罩：用于氣體標準物質管路與被校準儀器的連接；

（7）管路：采用不影響氣體濃度的防腐、防吸附材料，如聚四氟乙烯材料等；

（8）對講機：有效通訊距離1500m。

3.校準方法研究

3.1外觀、標識及儀器運作檢查

（1）外觀檢查：儀器的表面是否光潔平整；有無剝落銹蝕現象；是否有影響其正常工作的外觀損傷；各部件是否連接可靠；旋紐或按鍵是否能正常操控。

（2）標識檢查：儀器銘牌上是否清楚地標識儀器基本信息（儀器名稱、測量范圍、規格型號、產品編號、制造單位、出廠時間）、防爆產品信息（防爆標志及編號）和國產儀器制造計量器具許可證信息（標志及編號）等。

（3）儀器運作檢查：檢查儀器是否正常工作，數據顯示部分是否完整清晰。

3.2校準前的儀器調整

如圖1所示，在氣體傳感器處的校準人員（下稱校準人員）將氣體傳感器通過減壓閥和流量計通入零點氣體，使用對講機告知氣體報警控制器處的操作記錄人員（下稱記錄人員），調整氣體報警控制器示值為零；再通入濃度約為滿量程60%的氣體標準物質，調整儀器示值與氣體標準物質濃度一致。重復調整3次，使儀器示值穩定。

3.3報警功能及報警示值的檢查

校準人員將氣體傳感器通入報警設定點濃度1.1倍的氣體標準物質，通過對講機告知記錄人員，觀察記錄氣體報警控制器聲光報警是否正常及儀器發生報警時的示值。重復測量3次，取算術平均值為儀器報警示值。

3.4示值誤差的校準

氣體報警控制器示值歸零后，記錄人員通過對講機告知校準人員，將氣體傳感器分別通入濃度約為滿量程10%、40%、60%的氣體標準物質，記錄儀器每個濃度點穩定示值。重復測量3次，取平均值并按①式計算每個濃度點示值誤差。

式中：ΔC--示值誤差；

C--儀器示值的算術平均值；

C0--通入儀器氣體標準物質的濃度值；

R-儀器滿量程。

3.5響應時間的校準

校準人員將氣體傳感器通入，通過對講機告知記錄人員調整氣體報警控制器示值為零；再通入濃度約為滿量程40%的氣體標準物質，記錄穩定示值，停止通氣；儀器回零后再通入上述氣體標準物質，同時開始計時，記錄示值升至上述穩定值的90%時所用的時間，重復測量3次，取算術平均值為儀器響應時間。

4.校準注意事項

4.1通氣管路長度對校準數據的影響

由于所檢測氣體種類的原因，一些氣體傳感器需要安裝在離地面較高的地方檢測環境可燃氣體濃度，校準人員不方便攜帶校準設備到達氣體傳感器旁邊，這就需要通過較長的管路才能把標準氣體和氣體傳感器對接，同時，還需加大流量計的流量才能進行校準。在進行響應時間校準時，由于氣體在管路中的時間較長，可以在氣體報警控制器有數值變化時開始計時。

4.2數據信號傳輸電纜距離對校準數據的影響

一些企業的氣體傳感器與氣體控制報警器傳輸距離較遠，因為儀器一般應用的是模擬信號，考慮到傳輸電纜長，影響到數據信號衰減。通過大量的實驗證明，先將儀器進行標定再進行校準，可以消除傳輸電纜數據信號的影響。

5.結束語

總之，可燃氣體檢測報警器測量結果的準確性極其重要，關系到安裝區域環境的安全。以上是作者對可燃氣體檢測報警在線校準方法的一些經驗總結，經驗證表明該校準方法方便，實用，測量數據準確、可靠，具有一定的使用價值。

參考文獻：

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[2]陳田新，王為梁， 郭樹.可燃氣體檢測報警器的校準及檢定方法總結[J].低溫與特氣， 2014， 32（4）：41-43.