李紫霜 王新豹
新疆计量测试研究院
摘要 本文介绍了气体检测报警器根据不同检测对象可分为可燃性气体检测报警器、有毒有害气体检测报警器、氧气报警器三大类。从检测原理上分为半导体式、催化燃烧式、热导式、光谱吸收、PID 式(光离子化)等。同时强调了气体报警器定期检定的重要性。主要对如何做到科学检定以及需要注意的问题从标准气体的选择、气体流量控制、响应时间和报警误差方面进行了详细的阐述。
关键词 气体检测报警器 科学 检定
1 引言
随着石油、化工、冶金、煤炭等行业的发展，工业用易燃易爆和有毒气体的种类和应用范围都有了较大程度的增加，同时随着新能源的不断开发和利用，特别是液化气和天然气的普及，易燃和有毒有害气体也与人民群众的日常生活密切相关。这些气体在生产、运输、和使用过程中一旦发生泄漏，将会引发中毒、火灾甚至爆炸事故，严重危害人民群众的生命和财产安全。近些年化工企业安全事故层出不穷，给国家造成了巨额经济损失。国家安监部门加大监察力度，对石油、化工企业进行重点安全隐患排查，让企业对安全防护意识有了更清晰的认知，有效遏制了安全事故剧增的趋势。为了及时可靠的探测空气中某些气体的含量，做到防范于未然，人们开始大量使用气体检测报警器。
气体检测报警器根据不同检测对象可分为可燃性气体检测报警器、有毒有害气体检测报警器、氧气报警器三大类。从检测原理上分为半导体式、催化燃烧式、热导式、光谱吸收、PID 式(光离子化)等。从采样方式上可分为扩散式和泵吸式。另外仪器从结构和方法上也可分为三类：袖珍式、便携式和固定式。袖珍式仪器的采样方法以扩散式为主，适合于在危险作业环境中安全工作人员随身携带使用，广泛应用于石油化工、钢铁冶炼、煤矿等行业。便携式仪器多为泵吸式采样 一般带有较长的导管，可用于危险作业场所，对未知浓度的有毒有害可燃易爆气体进行检测；固定式仪器用于实时再线监测，安装于可能发生危险事故的现场，实现实时监测报警，其采样方法多以扩散为主。仪器种类多，测量范围广，传感器寿命短，为了保障仪器能正常使用，必需对仪器进行科学的周期检定。明确检测目的，选择仪器类别简而言之，气体的检测有两个目的，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）μmol/mol，两者相差很大。危险场所可燃及有毒气体有三种情况，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，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。
以下是本人工作以来对气体报警器检定的一些粗浅的认识。
2 气体检测报警器的检定
2.1标准气体的选择
通常情况下应根据仪器自身的要求，按照机身上标明的校准气体进行校准，如果没有标明，应使用该仪器的待测气体进行校准。一般是先校准仪器零点，再用标准气体校准，通常选用仪器量程 的60 %，40 %，10 %左右的标准气体。用待测气体校准仪器是最准确的，但是如果没有待测气体标准物质，就只能选择用一种气体校准但检测另一种气体的相对校准方法。例如仪器用甲烷标准气体校准，而要检测的是乙醇气体，则此台仪器测到的乙醇实际值应为仪器显示值乘以一个校准系数，该校准系数必须由制造商提供，因此这一方法应用起来有较大局限。
2.2标准气体流量设置
标准气体确定后，其流量的设置就成了检定气体检测报警器的一个关键问题。不同的流量设置对检定结果有很大影响。当流量较小时与流量较大相比较，流量变化引起示值的变化甚至超过了仪器自身5%的误差范围。从为客户服务的角度讲，仪器测量的是实际工作环境中的特定气体含量 ,其工作时外部的压强为环境的大气压，无论该仪器是泵吸取样还是扩散取样 ,如果检定时流量设置过大或过小，都相当于改变了传感器工作环境条件(比如压强)，从而使标定失去意义。我们在实际检定工作中，必须严格执行仪器说明书规定的流量。对于扩散型采样的仪器 ,流量一般在500ml/min 左右，对于泵吸型采样的仪器，根据不同型号，一般在(400～1000)ml/min范围内。
2.3 响应时间和报警误差的测定
响应时间是气体检测报警器的一个重要指标，响应时间过长，会导致使用时对测量值的误判，甚至造成安全隐患。对于扩散式采样的仪器，检定时要在传感器探头上套上通气罩，仪器出厂时通常都配有专用的通气罩，该通气罩应与探头大小匹配，密封良好。测定响应时间前应先让标准气体充满通气罩，以保证响应时间的准确性对于泵吸式采样的仪器，在保证流量设置合适的条件下测定即可。
测定报警误差时，首先要确定被检仪器的报警点目前常见的报警器，在仪器的调节和数值设置上有两种类型，一种是通过调节电位器改变电信号以达到调零及示值调整和报警点设置的目的；另一种是通过仪器上的按键输入数字信息，由仪器内的集成电路模块将数字信号换算成电信号，以达到仪器的调整和设置。对于前一种类型，可以调节仪器的零点电位器到仪器报警，以确定报警浓度，对于后一种仪器，可通过面板操作查询仪器的报警点设置。报警点确定后，即可依照规程要求，通入约1.5倍报警浓度的标准气体进行测定。
3 结束语
气体检测体报警器是保证工业安全和工作人员健康的有力工具，必须对其进行定期校准和检定，才能确保气体检测体报警器的正常工作，做到防范于未然。气体检测体报警器型号众多，测量对象和量程范围也各不相同，给气体检测体报警器的检定工作带来一定困难，但只要熟练掌握常见气体的物质特性，认真确定被检气体的种类和流量，严格按照检定规程，就能做到科学检定。