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标定气样的配制及校准试验装置

2008-7-23 15:40:34 Tags:标定气样 URL:http://shcsjm.comworks/bdqy.htm

标定气样的配制及校准试验装置
    由于气敏元件性能易受到温湿度、干扰气体等外界条件的影响,应用产品在测试标定时须在专用的试验箱内提供相对标准的气氛条件(洁净空气、标定气样),以提高测量的准确性、可靠性。
试验箱
    试验箱容积视测试样机体积、数量而定,一般一只气敏元件所占容积要大于1升,一台气体报警器所占容积要大于5升。 试验箱材料宜选用与气体不发生反应的金属或玻璃,在通常要求下,有机玻璃也可。试验箱形状可做成圆形或方形,箱内应有一搅拌风扇以加速气体混合均匀,但应注意气流不可直吹气敏元件,以免影响元件工作温度。为了排除试验箱内残留气体,还应设有排气扇,其排气能力要求每分钟排气量大于试验箱容积的10倍。
 
洁净空气
    一般要求不高的测试,可以取清洁的室内外空气作为“洁净空气”;对于要求高的精密测量,可采用纯净的氮气和氧气混合模拟清净空气。此时,只要再对混合气的温度、湿度加以控制,即可作为测试用的洁净空气。
标定气样
    一般情形下,由试验箱容积和注入气箱的标准气体体积,可直接计算出气体浓度(体积比),计算方法如下:
v=[V×c×10-6(273+TR)]/(273+TB)
式中,v为需注入标准气体或液体体积(ml),V为试验箱容积(ml),
c为欲配制气体或液体蒸汽浓度(ppm),
TR为室温(℃), TB为试验箱内温度(℃)。
通常TR=TB,上式简化为v = V×c×10-6
在精确测量时,还应采用红外浓度计或光干涉式浓度计测定气体浓度。
灵敏度调整步骤
  1. 将气敏元件或应用产品在额定工作条件下通电老化一段时间(不少于2小时,最好24小时以上)以使元件阻值充分稳定.
  2. 将气敏元件或应用产品放入试验箱,按体积要求用取样器(可用医用注射器)注入要测试的气体或液体于试验箱内形成标定气样。
  3. 调节应用产品上的可变电阻等电路预设机构使应用产品刚好触发(如报警)。
  4. 将测试气体用排气扇从试验箱内排出.
  5. 重复2-4,确认应用产品刚好触发。
燃气泄漏报警器报警点的设置
    少量的燃气泄漏在空气中形成较低的浓度,不会引起着火、爆炸事故,没有太大的危害。但是,如果缺乏监控,气体泄漏量较大或慢慢地积累,就会引起空气中有较高浓度的可燃性气体,一旦达到一定的程度,遇明火就会产生着火爆炸的危险,这个程度通常被称作气体的爆炸下限(LEL),不同的可燃性气体具有不同的爆炸下限值,例如对于甲烷(天然气)它的爆炸下限浓度为空气中的含量5%,也就是说空气中甲烷含量低于5%,不会因为明火、火花而引起着火爆炸事故,一旦达到或超过5%,这样的气氛遇到明火或火化就会产生着火爆炸事故。为了防止事故的发生,质量可靠、调试良好的气体监测报警系统确实能为家庭和工业现场燃气使用的安全发挥重要的作用。可燃气体报警系统质量的好坏、是否能够有效的预防可燃气体泄漏而引起的火灾爆炸事故,气体浓度报警点的调整是一个关键指标。通常,可燃气体报警器报警点设置为被检测可燃气体爆炸下限的1%--25%范围内。例如对于甲烷(天然气),它的爆炸下限为5%,即LEL=5%=50000ppm, 相应天然气报警器的报警点范围应在1%LEL – 25%LEL之间,即0.05%(500ppm)-- 1.25%(12500ppm),如3000ppm ;若想增大安全系数,也可设定为1000ppm(0.01%). 但是,一味地追求高灵敏度而降低报警设定点将会导致报警器的抗干扰能力变差,无危险的微量泄漏及环境温湿度或气氛的变化均会导致报警器的误报警,从而降低了报警系统的准确性、可靠性,这也是设定报警点时必须注意的。
常见的可燃气体响应浓度设定值范围:
气体种类
100%LEL
报警浓度
天然气 CH4
5%
3500ppm
0.35%
液化气 LPG
2.3%
1000ppm
0.1%
雾报警点的设置
    由于不同物质燃烧产生的烟雾具有不同的复杂成分及颗粒大小,烟雾报警点的设置较为困难。常用的方法是通过测量遮光率来确定烟雾的浓度,即每单位长度烟雾导致的光度衰减量,如:对于一稳定光源,1m距离无烟雾时光照为2000Lux,产生烟雾后导致光强为1960Lux,即烟雾导致光强衰减40Lux, 遮光率为2%。
测量烟雾可用市售的成品设备,也可根据自己的需要自制测量仪器。
通常烟雾报警点设置为遮光率2%.
设置烟雾报警点需注意采用同类物质燃烧产生烟雾,以便得到成分及颗粒大小相似的烟雾样品。
 

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