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礦井隧道氣站的可燃氣體檢測方法
閱讀：693 發(fā)布時間：2019-4-4
可燃氣體是可以燃燒的氣體的總稱。通俗一點來說，所有具有燃燒的"潛力"的氣體都可以叫可燃氣體。
在可燃氣體的檢測中經(jīng)常會碰到這樣的問題:
1 使用可燃氣體檢測儀不明白什么是100%LEL。什么是100%VOL。
2 什么時候選用以LEL為單位的可燃氣體檢測儀，什么時候選用以VOL為可燃氣體 檢測儀。
3 可燃氣體檢測儀的工作原理是什么。
首先先簡單介紹一下可燃氣體檢測儀的一些基本原理。 一般的可燃氣體檢測儀都有一個傳感器，當你拿著這臺可燃氣體檢測儀去檢測可燃氣體時，可燃氣體與傳感器接觸(傳感器其實是一根通電，溫度很高的燈絲)，在有氧氣的情況下，可燃氣體就會在傳感器里面的燈絲表面燃燒，導致燈絲表面溫度發(fā)生變化，繼而燈絲會產(chǎn)生電信號，我們通過檢測電信號來確定燈絲的溫度升高了多少。當然，電信號越大，燈絲的溫度升得越高，也就是燃燒得越劇烈，也就是氣體濃度越高。當然，電信號還要通過一個模/數(shù)轉換來終轉變成數(shù)字信號，終在可燃氣體的顯示屏顯示出來。
以上便是可燃氣體檢測儀的檢測原理。下面我就上面三個問題一一詳細說一下：
可燃氣體的濃度當達到一定濃度時，在有氧氣，有明火或者電火花時會發(fā)生爆炸。例如甲烷CH4,甲烷在體積達到5%以上15%以下，有明火或者電火花時會發(fā)生爆炸。在0到5%和15%到100%不會發(fā)生爆炸。我們將5%稱為甲烷的低爆炸下限Lower Explosion Limited簡稱LEL。前面說的5%是說它的體積百分比。5%的意思是這一百立方米氣體里面有5立方米的甲烷。體積比我們用VOL來表示。但是不同的可燃氣體有不同的低爆炸下限。
例如：乙烷在3%到 15.5%會發(fā)生爆炸，氫氣在4%到75%會發(fā)生爆炸?？扇細怏w有成百上千種，不同的可燃氣體有不同的爆炸下限LEL.在測不同的可燃氣體的濃度時,檢測人員有時對測出來的濃度沒有什么概念.就好像測出氫氣的濃度是2%，假如這個測的人員忘記了氫氣的爆炸下限，就不知道現(xiàn)在的濃度到底是有多危險。所以就有人把可燃氣體的低爆炸下限作為100%LEL。就好像對于甲烷,5%VOL=100%LEL。當你測出的可燃氣體的濃度是2.5%，儀器會自動顯示50%LEL。而對于氫氣，4%VOL=100%LEL。這樣做的好處是讓測量者知道現(xiàn)在的濃度離會爆炸的濃度有多遠。所以如果你測出50%LEL時，已經(jīng)需要采取措施了，如果70%LEL時，你需要馬上逃走。
以上的這種檢測是用催化燃燒式的傳感器的。特點是只能檢測濃度相對比較低的。對于濃度比較高的，如甲烷濃度超過50%VOL的，用這種傳感器的檢測儀器不能檢測。因為一個單位體積的甲烷在燃燒時需要兩個體積的氧氣。當甲烷濃度太高時，根本沒有足夠的氧氣來支持燃燒。也就是說燃燒不能充份，也就測得不準。這時需要用紅外傳感器來測。
紅外傳感器的原理：當氣體經(jīng)過氣室時，紅外線會穿過氣體。在這個過程中，氣體會吸收紅外線的能量。氣體濃度越高，吸收的能量越多。而剩下的能量越少。紅外線穿過氣體后，會射在在塊感光片上。感光片會測出剩余的能量，從而可以通過一定的算法來確定氣體的濃度。這種方法不需要氧氣充足，所以可以測出濃度高至100%的甲烷。而且壽命非常長，一般是催化燃燒式傳感器的3到5倍。所以，當甲烷濃度非常高時，要選用紅外傳感器來測。
在可燃氣體的檢測中經(jīng)常會碰到這樣的問題:
1 使用可燃氣體檢測儀不明白什么是100%LEL。什么是100%VOL。
2 什么時候選用以LEL為單位的可燃氣體檢測儀，什么時候選用以VOL為可燃氣體 檢測儀。
3 可燃氣體檢測儀的工作原理是什么。
首先先簡單介紹一下可燃氣體檢測儀的一些基本原理。 一般的可燃氣體檢測儀都有一個傳感器，當你拿著這臺可燃氣體檢測儀去檢測可燃氣體時，可燃氣體與傳感器接觸(傳感器其實是一根通電，溫度很高的燈絲)，在有氧氣的情況下，可燃氣體就會在傳感器里面的燈絲表面燃燒，導致燈絲表面溫度發(fā)生變化，繼而燈絲會產(chǎn)生電信號，我們通過檢測電信號來確定燈絲的溫度升高了多少。當然，電信號越大，燈絲的溫度升得越高，也就是燃燒得越劇烈，也就是氣體濃度越高。當然，電信號還要通過一個模/數(shù)轉換來終轉變成數(shù)字信號，終在可燃氣體的顯示屏顯示出來。
以上便是可燃氣體檢測儀的檢測原理。下面我就上面三個問題一一詳細說一下：
可燃氣體的濃度當達到一定濃度時，在有氧氣，有明火或者電火花時會發(fā)生爆炸。例如甲烷CH4,甲烷在體積達到5%以上15%以下，有明火或者電火花時會發(fā)生爆炸。在0到5%和15%到100%不會發(fā)生爆炸。我們將5%稱為甲烷的低爆炸下限Lower Explosion Limited簡稱LEL。前面說的5%是說它的體積百分比。5%的意思是這一百立方米氣體里面有5立方米的甲烷。體積比我們用VOL來表示。但是不同的可燃氣體有不同的低爆炸下限。
例如：乙烷在3%到 15.5%會發(fā)生爆炸，氫氣在4%到75%會發(fā)生爆炸?？扇細怏w有成百上千種，不同的可燃氣體有不同的爆炸下限LEL.在測不同的可燃氣體的濃度時,檢測人員有時對測出來的濃度沒有什么概念.就好像測出氫氣的濃度是2%，假如這個測的人員忘記了氫氣的爆炸下限，就不知道現(xiàn)在的濃度到底是有多危險。所以就有人把可燃氣體的低爆炸下限作為100%LEL。就好像對于甲烷,5%VOL=100%LEL。當你測出的可燃氣體的濃度是2.5%，儀器會自動顯示50%LEL。而對于氫氣，4%VOL=100%LEL。這樣做的好處是讓測量者知道現(xiàn)在的濃度離會爆炸的濃度有多遠。所以如果你測出50%LEL時，已經(jīng)需要采取措施了，如果70%LEL時，你需要馬上逃走。
以上的這種檢測是用催化燃燒式的傳感器的。特點是只能檢測濃度相對比較低的。對于濃度比較高的，如甲烷濃度超過50%VOL的，用這種傳感器的檢測儀器不能檢測。因為一個單位體積的甲烷在燃燒時需要兩個體積的氧氣。當甲烷濃度太高時，根本沒有足夠的氧氣來支持燃燒。也就是說燃燒不能充份，也就測得不準。這時需要用紅外傳感器來測。
紅外傳感器的原理：當氣體經(jīng)過氣室時，紅外線會穿過氣體。在這個過程中，氣體會吸收紅外線的能量。氣體濃度越高，吸收的能量越多。而剩下的能量越少。紅外線穿過氣體后，會射在在塊感光片上。感光片會測出剩余的能量，從而可以通過一定的算法來確定氣體的濃度。這種方法不需要氧氣充足，所以可以測出濃度高至100%的甲烷。而且壽命非常長，一般是催化燃燒式傳感器的3到5倍。所以，當甲烷濃度非常高時，要選用紅外傳感器來測。