气体检测仪器技术文章
有害气体检测仪的应用
有害气体检测报警仪的用途
有害气体检测报警仪是专用的安全卫生报警器，用来检测化学品作业场所或设备内部空气中的可燃或有毒气体和蒸气含量并超限报警。另外，空气欠氧报警器也属于这类仪器。
b.危险化学品场所有害气体检测，主要有以下几种情况：
泄漏检测：设备管道有害气体或液体（蒸气）现场所泄漏检测报警，设备管道运行检漏。
检修检测：设备检修置换后检测残留有害气体或液体（蒸气），特别是动火前检测更为重要。
应急检测：生产现场出现异常情况或者处理事故时，为了安全和卫生要对有害气体或液体（蒸气）进行检测。
进入检测：工作人员进入有害物质隔离操作间，进入危险场所的下水沟、电缆沟或设备内操作时,就要检测有害气体或液体蒸气。
巡回检测：安全卫生检查时，要检测有害气体或液体蒸气。
危险化学品要加强安全管理，完善安全措施、控制事故隐患。但是，不可能达到绝对安全，仍然会出现万有一失的情况。因此，事故隐患的检测报警，在危险化学品场所有害气体或液体（蒸气）检测报警，是非常必要的。对避免和控制事故具有重要意义。
c.有害气体检测报警仪的分类
1、按使用方法分类
① 便携式有害气体检测报警仪
仪器将传感器、测量电路、显示器、报警器、充电电池、抽气泵等组装在一个壳体内，成为一体式仪器，小巧轻便，便于携带，泵吸式采样，可随时随地进行检测。
袖珍式仪器是便携式仪器的一种，一般无抽气泵扩散式采样，干电池供电，体积极小。
② 固定式有害气体检测报警仪
这类仪器固定在现场，连续自动检测相应有害气体（蒸气），有害气体超限自动报警，有的还可自动控制排风机等。固定式仪器分为一体式和分体式两种。
一体式固定有害气体检测报警仪：与便携式仪器一样，不同的是安装在现场，220V交流供电，连续自动检测报警，多为扩散式采样。
分体式固定有害气体检测报警仪：传感器和信号变送电路组装在一个防爆壳体内，俗称探头，安装在现场（危险场所）；第二部分包括数据处理、二次显示、报警控制和电源，组装成控制器，俗称二次仪表，安装在控制室（安全场所）。探头扩散式采样检测，二次仪表显示报警。
2、按被测对象及传感器原理分类
① 可燃气体检测报警仪（简称测爆仪，一种仪器检测多种可燃气体）
催化燃烧式可燃气体检测报警仪 检测各种可燃气体或蒸气。
电化学式有毒气体检测报警仪 检测CO、H2S、NO、NO2、CL2、HCN、NH3、PH3及多种有毒有机化合物。
红外式可燃气体检测报警仪 检测各种可燃气体（根据滤光技术而定）。
半导体式可燃气体检测报警仪 检测多种可燃气体。
热导式可燃气体检测报警仪 检测其热导与空气差别较大的氢气等。
有毒气体检测报警仪 (简称测毒仪，一种仪器检测一种有毒气体)
光电离式有毒气体检测报警仪 检测离子化电位小于11.7eV的有机和无机化合物。
红外式有毒气体检测报警仪 检测CO、CO2等。
半导体式有毒气体检测报警仪 检测CO等。
d.有害气体检测报警仪选用原则
1、明确检测目的，选择仪器类别
简而言之，有害气体的检测有两个目的，第一是测爆，第二是测毒。所谓测爆是检测危险场所可燃气含量，超标报警，以避免爆炸事故的发生；测毒是检测危险场所有毒气体含量，超标报警，以避免工作人员中毒。测爆的范围是0~100%LEL，测毒的范围是0~几十（或几百）ppm,两者相差很大。
危险场所有害气体有三种情况，第一、无毒（或低毒）可燃，第二、不燃有毒，第三、可燃有毒。前两种情况容易确定，第一测爆，第二测毒，第三种情况如果有人员暴露测毒，如无人员暴露可测爆。
测爆选择可燃气体检测报警仪，测毒选择有毒气体检测报警仪。
2、明确检测用途选择仪器种类（便携式或固定式）
生产或贮存岗位长期运行的泄漏检测选用固定式检测报警仪；其他象检修检测、应急检测、进入检测和巡回检测等选用便携式（或袖珍式）仪器。仪器型号包含了生产厂家、功能指标和检测原理三项主要内容。
3、明确检测对象，择优选择仪器型号
选择仪器型号时要考虑以下几点原则：
① 生产厂家讲诚信、信誉好、生产的质量有保证，通过了ISO9002质量体系认证，具有技术监督部门颁发的CMC生产许可证，具有消防、防爆合格证。
②仪器的检测原理要适应检测对象和检测环境的要求。
e. 有害气体传感器及其特点
1.有害气体传感的概况：有害气体传感器是将空气中的有害气体含量转化为电信号的器件。传感器产生的电信号经电子线路处理、放大和传感器在现场使用，承受各种恶劣环境和气氛的影响，特别是固定式仪器的传感器，长期连续运转，又有防爆和供电容量的限制，因此对有害气体传感器的要求非常严格。转换后，实现有害气含量的显示和报警。可见，传感器是有害气体检测报警仪的基础的、核心的部件，它的优劣决定了有害气体检测报警仪的质量和功能指标。
2.一般考察传感器有以下几个项目：⑴ 检测范围和分辨率；⑵ 检测精度和重复性；⑶ 稳定性和零点漂移；⑷ 反应速度；⑸ 选择性和抗干扰能力；⑹ 抗中毒能力和寿命；⑺ 抗环境（温湿度）影响能力；⑻ 安全性，防爆性能；⑼ 互换性和检修方便； ⑽ 体积小，重量轻；⑾ 电流小、节电性好。
f.如何选择合适的有毒有害气体报警器
对于各类不同的生产场合和检测要求，选择合适的气体报警器是每一个从事安全和卫生工作的人员都必须十分注意的。这里我们将就一些具体情况做一介绍，供大家参考。
1） 确认所要检测气体种类和浓度范围：
每一个生产部门所遇到的气体种类都是不同的。在选择气体报警器时就要考虑到所有可能发生的情况。如果甲烷和其它毒性较小的烷烃类居多，选择LEL报警器无疑是最为合适的。这不仅是因为LEL报警器原理简单，应用较广，同时它还具有维修、校准方便的特点。如果存在一氧化碳、硫化氢等有毒气体，就要优先选择一个特定气体报警器才能保证工人的安全。如果更多的是有机有毒有害气体，考虑到其可能引起人员中毒的浓度较低，比如芳香烃、卤代烃、氨（胺）、醚、醇、脂等等，就应当选择前章介绍的光离子化报警器，而绝对不要使用LEL检测器应付，因为这可能会导致人员伤亡。
如果气体种类覆盖了以上几类气体，选择一个复合式气体报警器可能会达到事半功倍的效果。
2） 确定使用场合：
工业环境的不同，选择气体报警器种类也不同。
A） 固定式气体报警器：
这是在工业装置上和生产过程中使用较多的报警器。它可以安装在特定的检测点上对特定的气体泄漏进行检测。固定式检测器一般为两体式，有传感器和变送组成的检测头为一体安装在检测现场，有电路、电源和显示报警装置组成的二次仪表为一体安装在安全场所，便于监视。它的检测原理同前节所述，只是在工艺和技术上更适合于固定检测所要求的连续、长时间稳定等特点。它们同样要根据现场气体的种类和浓度加以选择，同时还要注意将它们安装在特定气体最可能泄漏的部位，比如要根据气体的比重选择传感器安装的最有效的高度等等。
B） 便携式气体报警器：
由于便携式仪器操作方便，体积小巧，可以携带至不同的生产部位，电化学报警器采用碱性电池供电,可连续使用1000小时；新型LEL报警器、PID和复合式仪器采用可充电池（有些已采用无记忆的镍氢或锂离子电池），使得它们一般可以连续工作近12小时，所以，作为这类仪器在各类工厂和卫生部门的应用越来越广。
如果是在开放的场合，比如敞开的工作车间使用这类仪器作为安全报警，可以使用随身佩戴的扩散式气体报警器，因为它可以连续、实时、准确地显示现场的有毒有害气体的浓度。这类的新型仪器有的还配有振动警报附件---以避免在嘈杂环境中听不到声音报警，并安装计算机芯片来记录峰值、STEL（15分钟短期暴露水平）和TWA（8小时统计权重平均值）---为工人健康和安全提供具体的指导。
如果是进入密闭空间，比如反应罐、储料罐或容器、下水道或其它地下管道、地下设施、农业密闭粮仓、铁路罐车、船运货舱、隧道等工作场合，在人员进入之前，就必须进行检测，而且要在密闭空间外进行检测。此时，就必须选择带有内置采样泵的多气体报警器。因为密闭空间中不同部位（上、中、下）的气体分布和气体种类有很大的不同。比如：一般意义上的可燃气体的比重较轻，它们大部分分布于密闭空间的上部；一氧化碳和空气的比重差不多，一般分布于密闭空间的中部；而象硫化氢等较重气体则存在于密闭空间的下部（如图所示）。同时，氧气浓度也是必须要检测的种类之一。另外，如果考虑到罐内可能的有机物质的挥发和泄漏，一个可以检测有机气体的报警器也是需要的。因此一个完整的密闭空间气体报警器应当是一个具有内置泵吸功能----以便可以非接触、分部位检测；具有多气体检测功能----以检测不同空间分布的危险气体，包括无机气体和有机气体；具有氧检测功能----防止缺氧或富氧；体积小巧，不影响工人工作的便携式仪器。只有这样才能保证进入密闭空间的工作人员的绝对安全。
另外，进入密闭空间后，还要对其中的气体成分进行连续不断的检测，以避免由于人员进入、突发泄漏、温度等变化引起挥发性有机物或其它有毒有害气体的浓度变化。
如果用于应急事故、检漏和巡视，应当使用泵吸式、响应时间短、灵敏度和分辨率较高的仪器，这样可以很容易判断泄漏点的方位。
在进行工业卫生检测和健康调查的情况时，具有数据记录和统计计算以及可以联接计算机等功能的仪器应用起来就非常方便。
目前，随着制造技术的发展，便携式多气体（复合式）报警器也是我们的一个新的选择。由于这种报警器可以在一台主机上配备所需的多个气体（无机/有机）检测传感器，所以它具有体积小、重量轻、相应快、同时多气体浓度显示的特点。更重要的是，泵吸式复合式气体报警器的价格要比多个单一扩散式气体报警器便宜一些，使用起来也更加方便。需要注意的是在选择这类报警器时，最好选择具有单独开关各个传感器功能的仪器，以防止由于一个传感器损害影响其它传感器使用。同时，为了避免由于进水等堵塞吸气泵情况发生，选择具有停泵警报的智能泵设计的仪器也要安全一些。
g.使用气体报警器时需要注意的问题
1） 注意经常性的校准和检测。
有毒有害气体报警器也同其它的分析报警器器一样，都是用相对比较的方法进行测定的：先用一个零气体和一个标准浓度的气体对仪器进行标定，得到标准曲线储存于仪器之中，测定时，仪器将待测气体浓度产生的电信号同标准浓度的电信号进行比较，计算得到准确的气体浓度值。因此，随时对仪器进行校零，经常性对仪器进行校准都是保证仪器测量准确的必不可少的工作。需要说明的是：目前很多气体报警器都是可以更换检测传感器的，但是，这并不意味着一个报警器可以随时配用不同的报警器探头。不论何时，在更换探头时除了需要一定的传感器活化时间外，还必须对仪器进行重新校准。另外，建议在各类仪器在使用之前，对仪器用标气进行响应检测，以保证仪器真正起到保护的作用。
2） 注意各种不同传感器间的检测干扰。
一般而言，每种传感器都对应一个特定的检测气体，但任何一种气体报警器也不可能是绝对特效的。因此，在选择一种气体传感器时，都应当尽可能了解其它气体对该传感器的检测干扰，以保证它对于特定气体的准确检测。
3） 注意各类传感器的寿命：
各类气体传感器都具有一定的使用年限，即寿命。一般来讲，在便携式仪器中，LEL传感器的寿命较长，一般可以使用三年左右；光离子化报警器的寿命为四年或更长一些；电化学特定气体传感器的寿命相对短一些，一般在一年到两年；氧气传感器的寿命最短，大概在一年左右。电化学传感器的寿命取决于其中电解液的干涸,所以如果长时间不用，将其密封放在较低温度的环境中可以延长一定的使用寿命。固定式仪器由于体积相对较大，传感器的寿命也较长一些。因此，要随时对传感器进行检测，尽可能在传感器的有效期内使用，一旦失效，及时更换。
4)注意报警器器的浓度测量范围:
各类有毒有害气体检测器都有其固定的检测范围。只有在其测定范围内完成测量，才能保证仪器准确地进行测定。而长时间超出测定范围进行测量，就可能对传感器造成永久性的破坏。
比如，LEL检测器，如果不慎在超过100%LEL的环境中使用，就有可能彻底烧毁传感器。而有毒气体检测器，长时间工作在较高浓度下使用也会造成损坏。所以，固定式仪器在使用时如果发出超限信号，要立即关闭测量电路，以保证传感器的安全。
表常见气体传感器的浓度检测范围、分辨率、允许浓度和最高承受浓度（ppm）
传感器 检测范围 分辨率 TWA 最高浓度
一氧化碳 0-500 1 25 1500
硫化氢 0-100 1 10 500
二氧化硫 0-20 0.1 2 150
一氧化氮 0-250 1 25 1000
氨气 0-50 1 25 200
氨化氢 0-100 1 10 100
氮气 0-10 0.1 0.5 30
VOC 0-10000 0.1 - 无限制
总之，有毒有害气体报警器是保证工业安全和工作人员健康的有力工具。我们要根据具体的使用环境场合以及需要的功能，选择合适的气体报警器。目前，可供我们选择的报警器包括固定式/便携式、扩散式/泵吸式、单气体/多气体、无机气体/有机气体等等多种多样的组合。只有选择好了合适的气体报警器器，才能真正做到事半功倍，防患于未然。
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