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毒气测量方法
– 电化学
– – – –
测毒管 (试剂) 半导体 PID 光电离探测器 声光红外
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电化学 O2 传感器
隔膜 对电极
Pb
氧气
工作电极
电解液KOH 隔膜
金
信号 7-15 mV 36
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电化学 CO 传感器
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开路红外检测原理
–双光束概念 参比光束 吸收光束
–测量值%LEL.米
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优点与局限性
•
•
优点 – 有精度高，响应极快 – 传感器寿命长 – 探头不会中毒 – 可在高浓度气体或缺氧环境下工作 – 低维护性，无需频繁标定 局限性 – 与点式红外比，不能确定漏源 – 成本高 – 发射源及探测器间需无障碍通路
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Ultima-X 特点
• 传感器可热插拔
• 智能传感器可互换 • 世界一流的设计
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世界一流的设计
• 单块线路板 –高可靠性 –易于维护 • 外壳和线路板是通用的 -催化燃烧、电化学、红外 • 多孔进线接口 -易于安装
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传感器中毒
只对可燃性气体起 反应
中毒 (H2S, 硅元素, 氟利昂, 氟化碳氢 化合物) 会降低灵 敏度
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催化燃烧传感器
• 至少需要 9% VOL O2 才能正确测量 • 至少 4% VOL O2 才会爆炸
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惠斯顿电桥
优点与局限性
•
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H2S的影响
H2S气体对人的影响 PPM Vol% 影响 0.1 0.00001 能闻到类似臭鸡蛋的味道 10 0.001 TLV值 , 8小时内暴露其中是安全的 嗅觉神经在 3-15分钟内瘫痪。对眼睛和喉咙有刺激。暴露 100 0.01 其中 8-48小时会有生命危险 嗅觉神经立即瘫痪，刺激眼睛和喉咙，暴露其中 4-8小时 200 0.02 后会有生命危险 扰乱平衡力，在 30-45分钟内呼吸麻痹。急需人工呼吸， 500 0.05 暴露其中 30-60分钟即可致命 很快失去意识 (最多 15分钟 )，呼吸停止，暴露其中2-15 700 0.07 分钟即可致命 1000 0.1 马上失去意识，大脑损伤，暴露其中3分钟即可致命
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CO2对人的影响
CO2的影响 可改变大脑血管的血流速度，头痛， 4-6 Vol% 40.000-60.000 ppm 头昏眼花 6-8 Vol% 60.000-80.000 ppm 犹如中了箭毒似的麻痹瘫痪 燃烧的蜡烛可熄灭，痉挛，快速失去 8-10 Vol% 80.000-100.000 ppm 意识并死亡 20 Vol% 200.000 ppm 几秒钟内即致死 0.5% Vol 5000 ppm 电桥
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优点与局限性
•
•
优点 – 检测范围大 局限性 – 非特定性，与其他化合物有交互敏感作用 – 无法检测热导接近1的气体(NH3,CO,NO,O2,N2 等） – 热导低于1的气体难以检测，输出信号非线性
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点式红外检测原理
气体探测
[基本篇]
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议程
• 检测目的及分类 • 可燃气体和检测原理 • 氧气和检测原理
• 有毒气体和检测原理
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为什么检测?
• 为了保护工人的健康和生命安全 • 为了保护固定资产不受损害
• 为了履行地区及国家法律法规
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参考电极 隔膜
铂
Electrolyte
铂
对电极
参考电压 工作电极
6N H2SO4
二氧化碳
隔膜
铂
OP OP
信号
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电化学 H2S 传感器
参考电极 隔膜
金
电解液
金
对电极
参考电压 工作电极
6N H2SO4
硫化氢
隔膜
铂
OP OP
信号
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优点与局限性
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缺氧的影响
缺氧的影响 高于 19,5% 正常生活的必需值 具有危险，不能进入，需使用自供式呼吸器 14 - 19,5 % (SCBA) 12 - 14 % 呼吸费力，脉搏加快，肌肉协调能力变差 10 - 12 % 呼吸浅而快速，晕眩，判断力差，嘴唇变紫 恶心，呕吐，不省人事面色苍白 8 - 10 % 6分钟 = 50% 致命 , 8分钟 = 100%致命 4% 40内昏迷，痉挛，呼吸停止 ，死亡 0% 昏迷，10秒钟内死亡
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CO的影响
PPM Vol% 25 0.0025 200 0.02 800 1600 0.08 0.16 CO对人的影响 影响 TWA值 , 暴露其中 8小时是安全的 头痛 , 不舒服 头昏眼花 , 恶心 , 两小时内失去意识 1小时内可致死
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点火能量
•
点燃空气中可燃性蒸汽/气体所需的最小能量(mJ)
– 例如: • 氢气: • 甲烷: • 己烷: • 氨气:
0,01 0,28 0,24 680,00
mJ mJ mJ mJ
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蒸气压
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LEL and UEL...
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爆炸范围
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VOL% 4,4
甲烷
100% LEL
UEL
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空气中的爆炸等级
气体名称 甲烷 乙烯 丙烷 戊烷 壬烷 氢气 硫化氢 一氧化碳 分子式 CH4 C2H4 C3H8 C5 H12 C9H20 H2 H2S CO Mw (g) 16.04 28.05 44.10 72.15 128.26 2.02 34.08 28.00 爆炸极限 (vol%) 4.4---16.0 2.3---34.0 1.7---9.5 1.4---8.0 0.7---5.6 4.0---76.0 4.0---46.0 11.0---75.0
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定义
– – – – – – – PPM PPB TLV TWA LTEL STEL T90 Part Per Million (0,000.1 vol%) Part Per Billion (0,000.000.1 vol%) 阈限值 时间加权平均值 (8 hrs) 长期暴露限值 (8 hrs) 短期暴露限值 (15 min) 响应时间
•
优点 – 使用寿命长，响应较快 – 受温度、湿度、压力影响小 – 成本低 – 可检测多种可燃性气体或蒸气 局限性 – 传感器易中毒 – 需一定量的氧气 – 高浓度气体下使用寿命将缩短 – 视环境需定期维护
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热传导传感器原理
–气体由于热交换而引起 温度不平衡 –这个温度差异被电子放 大并相应的被显示成气体 的浓度值
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检测什么?
危险气体/蒸气
Ex (Vol%) (%LEL) (%UEG)
O2 (Vol%)
Tox (ppm) (ml/m3) (mg/m3)
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什么是燃烧?
• 燃烧 = 可燃性气体和氧气间的反应
• 没有氧气的燃烧 = 不可能
• 可燃性气体和氧气必须在正确的比例范围内 才能燃烧 • 足够的点火能量使温度上升并产生反应
闪点
使液体可以产生足够的蒸气来引起燃烧的最低温度
•
液体的分类与闪点有关
– – – – < 21o C 21o C 55o C > 55o C< 100o C 100o C
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闪点
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定义
•
可燃性气体
– – – – Ex LEL UEL Vol% 爆炸性 (检测范围) 低爆炸极限（UEG） 高爆炸极限 体积百分比
– 两个探头敏感性对应不同 波长范围 – 可燃性气体会吸收某一波 段的红外线 – 到达两个探头的红外线强 度之差转换成气体浓度
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优点与局限性
•
•
优点 – 精度高，响应极快 – 传感器寿命长 – 探头不会中毒 – 可在高浓度气体或缺氧环境下工作 – 低维护性，无需频繁标定 局限性 – 不适合氢气检测 – 成本略高
Ultima® X 系列 气体检测仪
Ultima® XE 气体检测仪
Ultima® XIR 气体检测仪
Ultima® XA 气体检测仪
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Ultima® X 系列 气体检测仪
Ultima® X3 气体检测仪
Ultima® XL/XT 气体检测仪