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气体传感器的量程标定方法

本站 2019-01-04 14:16:16

气体传感器的量程标定方法

根据气体的类型和浓度范围,气体传感器范围的校准可能非常简单,也可能非常复杂和昂贵。根据此原理,为了达到满意的精度,目标气体和背景气体的平衡混合物是最佳的标定气体。然而,虽然可以做到,但操作人员的技能要求高于正常水平。事实上,大多数校准气体都是从化工厂购买的。以下章节介绍了几种距离校准方法。

A. 预混合标定气体

预混气体标定方法是气体传感器标定的首选和最流行的方法。预混合校准气体可以压缩并储存在一定压力下的钢瓶中.这些瓶子可以是任何大小的,但当现场校准时,人们更喜欢小而轻的圆筒。这些小型便携式气瓶可分为两类:低压和高压气体设备。

低压缸壁的薄重量通常不回收和一次性使用。高压钢瓶是为纯危险化学品设计的。对于校准气体,这些钢瓶通常非常厚,可以承受2000 psi的压力。

为了对传感器进行标定,使高压气体从高压缸中流出,需要一种减压器。它由压力控制器、压力表和限流孔组成。限流孔是一个最小的管路孔,允许一定数量的空气在一定的压力下流动。

在校准过程中,为了获得合适的读数,一些传感器需要湿度。加湿过程步骤与传感器零点设置相同。

B.渗透设备

渗透设备是包含汽液相平衡化学品的密封容器.气体分子通过容器的边缘或顶部渗透。气体分子的渗透速率取决于材料的渗透性和温度。渗透率在很长一段时间内是稳定的。通过与可渗透的化学物质混合而形成的恒定校准气体,在给出温度后知道其渗透性。这需要恒定温度的口径表和流量控制器。然而,渗透管以恒定速度连续输送化学品,造成了储存和安全问题。给定气体的渗透率可能太高,也可能太低,无法应用。例如,高蒸气压气体渗透过快,而非常低的蒸气压气体化学品的渗透性太低,没有任何用处。

大多数渗透设备都可以在实验室中找到,并且经常用于分析仪器中。对于气体监测,传感器校准所需的浓度通常是高渗透设备。因此,其应用受到限制。

C.交叉标定

通过交叉校准方法,每个传感器都会受到其他气体的干扰.例如,为了校准100%的LEL乙烷气体,通常使用50%的Ele甲烷气体代替实际的乙烷气体。这是因为乙烷在室温下是液态的,蒸汽压很低。因此,使用准确的混合物并保持在高压下是很困难的。

换句话说,甲烷的蒸汽压很高,而且非常稳定。此外,它还可以与空气混合并保持在高压下。与乙烷混合物相比,甲烷可用于更多的标定场合,使用寿命长。50%乙烷混合物随时可用。因此,可燃气体报警器制造商建议使用甲烷作为校准其他气体的替代品。

完成甲烷的方法有两种,以代替校准其他气体。第一种方法是用甲烷校准可燃气体报警器,同时利用手册中的响应系数乘以所得到的读数来代替其他气体的读数。最常用的催化传感器就是这种情况。

该催化传感器是一个线性输出,因此使用的响应系数是一致的全尺度范围。例如,当用甲烷校准传感器时,戊烷的输出只有甲烷的一半。因此戊烷的响应系数是。因此,当传感器实际检测戊烷并用甲烷校准它时,将读数乘以得到戊烷读数。

第二种方法仍然使用甲烷作为标定气体,但校准读数为两倍。例如,用50%LEL的甲烷校准气体校准100%LEL戊烷,虽然校准时使用甲烷气体,但校准后仪器读取戊烷气体的浓度。

许多低量程有害气体传感器可以通过交叉气体校准进行校准。同样,红外探测器可以吸收相同波长的任何气体,并且可以使用交叉校准。交叉校准方法的优点在于,它允许传感器的校准使用范围容易获得和处理的气体。

然而,交叉标定方法也可能存在一些问题.一是每个传感器的响应系数是不同的,因为每个传感器在制作时都不可能做到相同。例如,在催化传感器中,加热器电压在手册中进行了描述。此外,不能使用响应因子。响应特性随加热器电压的设定而变化。因此,利用实际目标气体对传感器周期进行标定和检测是一种很好的方法。

稳定、不易燃和无毒的气体浓度可以从供应商那里获得.详情请与仪器制造商联系。

D. 气体混合

并非所有校准气体都可用。即使有,校准后的气体也有可能不会在一定浓度下或在固定的背景混合物下使用。然而,许多混合物可以被稀释以校准低量程气体监测器.