家用燃氣報警器用氣體傳感器的檢定方法

王成華

（德州市產品質量標準計量研究院，山東 德州 253034）

引言

隨著城市建設的發展，高層密集型住宅日益增加。燃氣以其清潔環保、高效節能、使用方便等優點逐步進入廣大消費者家中且倍受青睞。但在使用過程中，因燃氣泄漏所造成的爆炸、中毒等意外事故時有發生，嚴重的威脅了廣大人民群眾的生命和財產安全。為防止此類事故的發生，各地方燃氣企業主管部門大力推廣家用燃氣報警器，且《城鎮燃氣設計規范》GB50028-2006中10.4.3條規定：住宅廚房內宜設置排氣裝置和燃氣濃度檢測報警器。

一、具體檢測對象研究

目前普遍應用的檢測報警儀主要利用ppm為基本測量單位，就是在百萬氣體體積空間中該類氣體實際占據的空間分數，主要換算方法就是利用測量氣體的相對分子質量與其一定溫度作用下的摩爾體積進行相除計算。人類正常生存所需的氧氣含量是有限度要求的，而報警儀器則是盡量控制缺氧和富氧情況的蔓延情況，一般缺氧值體積分數設置為百分之十八，富氧標準定位百分之二十三，同時富氧環境容易引發爆炸現象，這是檢定過程中需要嚴密注意的。在具體的檢測手段方面，包括催化燃燒形式、熱島流程、擴散式和泵吸技術等，并且在技術調節方式不斷升華的作用下，該類裝置還存在固定式和便攜式的區分。所謂固定式結構主要是建立實時監測系統，并將必要監控設備安置在可能發生爆炸危險的角落，實施完成報警回復，擴散功能是其完成采樣工作的主要媒介二而便攜式一般表現為泵吸式工具，通常設置某種可以應用在危險作業環境的長導管，對一些可燃、有毒氣體進行遠距離檢測。后期鋼鐵冶煉和煤礦行業部門開發了一種袖珍型的擴散式采樣工具，這種儀器可以直接佩帶給安全技術人員并處于危險作業空間中，輔助其對現場安全情況實現科學地評沽，實用價值比較廣闊。有關上述的儀器種類樣式比較繁多，測量范圍也逐漸擴展，但基本無法避免性能差別形式不穩定和實用壽命不長等缺陷，一般使用期限不會超過三年，因此在實際應用活動中，最好對其進行定期的技術檢定，保證使用活動中有關安全質量的維持。

二、報警器種類及相關要求

現按國家規范要求，探測器對于燃氣泄漏濃度的報警通常確定為各種氣體爆炸下限濃度的25%。可燃氣體摻混空氣遇明火發生爆炸的濃度范圍稱爆炸極限。當可燃氣體含量減少到不能形成爆炸混合物時的含量，稱為燃氣的爆炸下限，而當可燃氣體含量一直增加到不能形成爆炸混合物時的含量，稱為爆炸上限。即，可燃氣體的爆炸濃度低于爆炸下限（可燃氣體不足）或高于爆炸上限時（含氧量不足）都不會發生爆炸。天然氣的爆炸極限5%～15%。根據《家用燃氣泄漏報警器》CJ3057-1996中第4.1條規定：天然氣的報警體積分數為0.1%～1%（爆炸下限的25%）；液化石油氣的報警體積分數為0.1%～0.5%；CO含量≤30%的人工煤氣的報警體積分數為0.025%～0.15%。

三、家用燃氣報警器用氣體傳感器的檢定方法

（一）響應濃度試驗流程及其原理

在響應濃度試驗過程中，有關工作人員需要將試驗按照其正常工作時的狀態放置在試驗箱中。然后連接控制器，接通電源，在正常穩定環境條件下打開并且穩定10min左右。此時可以打開氣源，并且向試驗箱內部注入所需的氣體，打開攪拌器，維持其工作狀態大約2min即可。主要目的是對空氣進行充分攪拌，使得試驗結論、數據的準確性和穩定性都實現一定提升。將空氣充分攪拌均勻后，關閉攪拌器。等待幾分鐘之后（這一數據需要記錄），報警器就會正常運作發出報警信號。此時計算機系統能夠自動記錄氣體濃度值，這一數據來自于紅外線氣體分析器顯示的數值。而且報警器在完成其報警功能后，能夠及時切斷輸出信號，進而切斷氣源，即通過控制電磁閥完成切斷動作。從這一試驗過程也能發現，該家用燃氣報警器檢測裝置的安全性較高。

（二）設置標準氣體的流量格式

實際考察發現，流量范圍較小時，具體儀器數值顯示也不大，并且在流量不斷增大的作用下，數值也呈正比形態變化直到飽和狀態才會停止。這種顯示數值的變化范圍基本超過儀器自身誤差標準的百分之五左右。從某種服務視角分析，裝置測量的對象主要是實際空間環境中的特定氣體含量，這種現象主要是由外部氣壓作用引起的。因此，不管儀器選用泵吸式還是擴散式，如果流量檢定不夠標準，都對傳感器的準確性造成制約，令之前做的數值標定工作失去存在價值，有關儀器流量規定說明的遵守顯得至關重要。因此根據被檢儀器的采樣方式使用流量控制器，控制被檢儀器所需要的流量。

四、結語

氣體檢測報警器是在具體保證工作人員人身安全的基礎上，實現后期環境改造的必要工具，因此有關內部技術調整和校準補充是不可遺漏的。只有全面促進結構的完整搭建，才能真正維持報警器的正常工作水平，進而防止安全事件的產生和擴散。