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【科普】可燃氣體探測器/傳感器的分類及工作原理
2024-03-29

一、可燃氣體探測器概述

可燃氣體探測器是一種用于監(jiān)測環(huán)境中可燃氣體濃度的安全設(shè)備。這種探測器能夠精確感知空氣中的氣體變化,一旦檢測到可燃氣體濃度超過預(yù)設(shè)的安全閾值,就會迅速觸發(fā)報警系統(tǒng),發(fā)出聲光警報,以提醒人員及時采取應(yīng)對措施。它在石油、化工、燃氣等易燃易爆場所的應(yīng)用尤為關(guān)鍵,通過實時監(jiān)測和預(yù)警,有效防止?jié)撛诘臍怏w泄漏事故,保障人員和設(shè)備的安全。

二、可燃氣體探測器分類

1、根據(jù)檢測原理分類

(1)電化學(xué)氣體探測器:利用化學(xué)反應(yīng)將氣體濃度轉(zhuǎn)化為電信號,常用于檢測可燃氣體和有毒氣體。
(2)光學(xué)氣體探測器:利用氣體分子對光的吸收或散射特性進行濃度測量,適用于檢測各種氣體,如氧氣、二氧化碳等。
(3)紅外氣體探測器:基于氣體分子在紅外光譜范圍內(nèi)對特定波長的吸收特性進行濃度測量,適用于檢測可燃氣體和二氧化碳等氣體。

(4)半導(dǎo)體氣體探測器:利用氣體分子與半導(dǎo)體材料之間的相互作用進行濃度測量,適用于檢測可燃氣體和有毒氣體。

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2、根據(jù)檢測目標(biāo)氣體分類

(1)可燃氣體探測器:用于檢測可燃氣體的濃度,例如甲烷、乙烷、丙烷等。

(2)有毒氣體探測器:用于檢測有毒氣體的濃度,例如硫化氫、一氧化碳、氨氣等。

(3)氧氣探測器用于檢測空氣中氧氣的濃度,主要應(yīng)用于防爆和安全設(shè)備。

(4)多氣體探測器:能夠同時檢測多種氣體,常用于復(fù)雜環(huán)境中的安全監(jiān)測。

3、按使用環(huán)境可分類

民用、商業(yè)及工業(yè)用途兩種。

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民用可燃氣體探測器一般安裝在居民家中,檢測天然氣、液化石油氣泄漏濃度;商業(yè)及工業(yè)用途可燃氣體探測器一般為防爆產(chǎn)品,適用于大型工商業(yè),如石油、化工、冶金、科研、大型商超等領(lǐng)域。

三、可燃氣體探測器工作原理

氣體報警器利用其內(nèi)部的傳感器,檢測周圍環(huán)境中的燃氣及有毒氣體,并相應(yīng)地產(chǎn)生電信號,隨著檢測到的燃氣濃度增大,電信號也逐漸增大,超過報警限后,電信號轉(zhuǎn)化為光電信號,發(fā)出聲光報警信號,進行報警。

核心部件傳感器主要可以分為三類:

半導(dǎo)體式、催化燃燒式和電化學(xué)式

  • 半導(dǎo)體式

    最為常見,制造簡單,價格低廉

  • 催化燃燒式

    信號穩(wěn)定,抗干擾性好,不受其他氣體干擾

  • 電化學(xué)式

    具有高靈敏度和良好的選擇性

四、可燃氣體探測器適用場所

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般情況下,易發(fā)生可燃氣體泄漏的場所都應(yīng)該安裝可燃氣體檢測報警器。如石油、化工、冶金等大型工業(yè)場所;餐飲企業(yè)、學(xué)校食堂、九小場所等商業(yè)場所;圖書館、博物館、研究院等科研院所;地下管廊、隧道等地下空間;蔬菜大棚、家禽飼養(yǎng)等農(nóng)業(yè)場所,都需要安裝可燃氣體探測器,切實保障人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。

五、可燃氣體探測器的選型方法

1、確定目標(biāo)氣體

首先需要明確需要檢測的目標(biāo)氣體是什么。根據(jù)目標(biāo)氣體的種類和濃度范圍選擇對應(yīng)的探測器。

2、考慮環(huán)境條件

考慮使用環(huán)境的溫度、濕度、氣壓等因素對探測器的影響,選擇適應(yīng)該環(huán)境條件的探測器。例如,在高溫或高濕度環(huán)境中,需要選擇具有良好耐高溫或防護性能的探測器。

3、考慮安裝位置

確定探測器的安裝位置,如墻壁安裝、天花板安裝或管道安裝等。不同的安裝位置可能需要不同類型的探測器。

4、功能需求

根據(jù)實際需求確定探測器的功能,如是否需要報警功能、數(shù)據(jù)記錄功能或通信接口等。確保選擇的探測器能夠滿足您的特定需求。

5、性能指標(biāo)

考慮探測器的靈敏度、響應(yīng)時間、準(zhǔn)確度等性能指標(biāo)。對于關(guān)鍵環(huán)境和應(yīng)用,確保選擇具有高精度和快速響應(yīng)的探測器。

6、維護和校準(zhǔn)

了解探測器的維護需求和校準(zhǔn)周期,確保能夠及時進行維護和校準(zhǔn)工作,以保證其準(zhǔn)確性和可靠性。

7、價格和品牌

根據(jù)預(yù)算和品牌信譽選擇合適的探測器。比較不同品牌和型號的性能和價格,選擇性價比最高的產(chǎn)品。

、可燃氣體探測器安裝注意事項

    1、可燃氣體探測器是精密儀器,在安裝時一定要小心,避免摔壞探頭。

2、氣體探測器應(yīng)選擇閥門、管道接口、出氣口或易泄漏附近方圓1米的范圍內(nèi),盡可能靠近,但不要影響其它設(shè)備操作。同時盡量避免高溫、高濕環(huán)境,不要超過探測器的使用溫度范圍和濕度范圍,要避開外部影響,如濺水、油及造成機械損壞的可能性。

3、氣體探測器安裝方式有多種,可采用房頂?shù)跹b、墻壁安裝或抱管安裝,應(yīng)確保安裝牢固可靠,同時應(yīng)考慮便于探測器的維護、標(biāo)定。

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4、可燃氣體探測器的安裝高度應(yīng)根據(jù)氣體性質(zhì)來決定:

當(dāng)被測氣體密度小于空氣時,應(yīng)安裝在距離天花板30-60厘米處,且傳感器部位向下;

當(dāng)被測氣體密度大于空氣時,應(yīng)安裝在距離地面30-60厘米處,且傳感器部位向下。

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5、可燃氣體探測器是安全儀表,有聲、光顯示功能,應(yīng)安裝在工作人員易看到和易聽到的地方,以便及時消除隱患。

6、報警器安裝在易受電磁干擾的地區(qū)時,應(yīng)使用鎧裝電纜或電纜加金屬護管。

7、可燃氣體報警控制器應(yīng)有其對應(yīng)檢測器所在位置的指示標(biāo)牌或檢測器的分布圖。

七、可燃氣體探測器安裝工序

安裝工序包括:開箱檢查、設(shè)備組裝、檢查基礎(chǔ)、劃線定位、安裝、測試等。

1、安裝位置

選擇距離可能氣體泄漏源較近的區(qū)域,并考慮氣體擴散的特點,通常安裝在地面上,離地面約30cm以上。

2、避免阻擋

確保安裝位置沒有阻擋物,能夠保證氣體順利進入探測器,避免誤報或漏報。

3、連接電源

將探測器的電源線連接到合適的電源插座上,確保電源穩(wěn)定。

4、連接報警器或控制系統(tǒng)

根據(jù)需要,將探測器與報警器或控制系統(tǒng)連接,以實現(xiàn)及時報警或自動控制。

5、校準(zhǔn)

根據(jù)探測器的使用說明書,進行探測器的校準(zhǔn)和測試,確保探測器工作正常。

6、定期檢查和維護

定期檢查探測器的工作狀態(tài)和靈敏度,及時更換電池或維修探測器。

八、可燃氣體探測器維護

1、定期檢查

應(yīng)定期檢查報警器是否正常工作,包括外觀檢查、報警功能測試等。如果發(fā)現(xiàn)異常情況,應(yīng)及時進行維修或更換。

2、防塵防水

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可燃氣體探測器應(yīng)保持清潔,避免灰塵和水的侵入。如果報警器需要安裝在室外或潮濕的環(huán)境中,應(yīng)選擇符合防水防塵要求的設(shè)備,并采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施。

3、防爆防震

對于有防爆要求的場所,應(yīng)選用防爆型可燃氣體探測器。同時,應(yīng)避免設(shè)備受到劇烈震動或撞擊,以免引起故障或損壞。

4、校準(zhǔn)和標(biāo)定

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應(yīng)根據(jù)廠家提供的校準(zhǔn)和標(biāo)定指南,定期對可燃氣體探測器進行校準(zhǔn)和標(biāo)定,以確保其準(zhǔn)確性和可靠性。如果發(fā)現(xiàn)誤差過大或校準(zhǔn)失敗,應(yīng)及時聯(lián)系專業(yè)人員進行維修和調(diào)整。

5、維護保養(yǎng)

應(yīng)根據(jù)廠家提供的維護保養(yǎng)指南,定期對可燃氣體探測器進行維護保養(yǎng),包括清潔設(shè)備、更換濾紙、檢查連接線路等。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或損壞,應(yīng)及時聯(lián)系專業(yè)人員進行維修和更換。在使用過程中,應(yīng)遵循操作規(guī)程和安全規(guī)范,避免發(fā)生意外事故。

九、燃氣體探測器常見故障及處理方法

1、故障現(xiàn)象一

顯示屏顯示“傳感器模塊不存在或通訊故障”。
(1)故障原因:傳感器模塊對外接口的四根線未連接好或傳感器模塊內(nèi)部故障。
(2)處理方式:將探測器電源斷開 擰開顯示屏上的透明蓋,觀察傳感器模塊的四根線連接是否松動,然后接通電源觀察機器是否正常工作。如果經(jīng)上述處理以后仍然不能正常工作,更換傳感器模塊。

2、故障現(xiàn)象二

對檢測氣體無反應(yīng)。
(1)故障原因:標(biāo)定不正確或傳感器嚴(yán)重漂移,傳感器模塊壞,傳感器壽命已到期,其它原因如電路故障等。
(2)處理方式:出現(xiàn)此故障一般應(yīng)先重新標(biāo)定一下,若標(biāo)定后對氣體仍無反應(yīng),應(yīng)更換傳感器。

3、故障現(xiàn)象三

控制器屏幕上顯示的濃度值與探測器屏幕上顯示的濃度值相差較大。
(1)故障原因:探測器4~20mA輸出的標(biāo)定不夠精確或出現(xiàn)漂移。
(2)處理方式:重新標(biāo)定探測器,若仍然不行,更換傳感器。

十、可燃氣體探測器故障減少的措施

1、施工過程不規(guī)范

(1)施工過程不規(guī)范會在使用過程中使可燃氣體探測器產(chǎn)生探測故障。如可燃氣體探測器未設(shè)在設(shè)備易于泄漏可燃氣體附近,或安裝時與排氣扇相鄰設(shè)置,泄漏的可燃氣體無法充分?jǐn)U散到可燃氣體探測器附近,從而使泄漏險情無法及時被可燃氣體探測器探知。
(2)對于住宅內(nèi)可燃氣體探測器應(yīng)安裝在廚房內(nèi)的燃氣管道、灶具附近,當(dāng)住戶使用的是天然氣,燃氣探測器吸頂棚安裝距頂棚300mm以內(nèi)的地方;當(dāng)住戶使用的是液化石油氣,燃氣探測器應(yīng)安裝在距地面300mm以內(nèi)地方。
(3)可燃氣體探測器如不可靠接地,不能消除電磁干擾,必將影響電壓,出現(xiàn)探測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)的故障。所以可燃氣體探測器施工過程中應(yīng)可靠接地。
(4)可燃氣體探測器及接線端子設(shè)于易遭受碰撞或易進水處,造成電器線路斷路或短路。
(5)焊接必須用無腐蝕的助焊劑,不然接頭處腐蝕脫開或增加線路電阻,影響正常探測。探測器勿掉落或拋落于地。
(6)施工完后應(yīng)進行調(diào)試,保證可燃氣體探測器處于正常工作狀態(tài)。

2、使用者使用不當(dāng)

(1)使用者使用探測器過程中,將空調(diào)和取暖設(shè)備靠近可燃體探測器安裝,當(dāng)使用空調(diào)和取暖設(shè)備的過程中,如果冷、暖氣流直接吹過可燃氣體探測器,就有可能造成可燃氣體探測器鉑絲的電阻率發(fā)生變化出現(xiàn)誤差,因此可燃氣體探測器應(yīng)遠離空調(diào)、取暖設(shè)備,避免設(shè)置位置不當(dāng)引發(fā)故障。
(2)使用者使用可燃氣體探測器過程中還應(yīng)注意防電磁干擾??扇細怏w探測器安裝位置、安裝角度、防護措施以及系統(tǒng)布線等方面應(yīng)防電磁干擾。電磁環(huán)境對可燃氣體探測器的影響途徑主要有三條:空中電磁波干擾、電源及其他輸入輸出線上的窄脈沖群以及人體靜電。例如:可燃氣體探測器接近空調(diào)安裝時,將會引起系統(tǒng)的探測出現(xiàn)偏差;探測線路與動力線、照明線等強電線路間距較小,而未加防電磁干擾措施,系統(tǒng)亦將產(chǎn)生探測偏差。
(3)使用者使用可燃氣體探測器過程中應(yīng)注意易引起故障的因素,如:灰塵、高溫、潮濕、雨淋等。
(4)當(dāng)安裝可燃氣體探測器的場所需安裝排氣扇時,排氣扇如與可燃氣體探測器相鄰設(shè)置,泄漏的可燃氣體將無法充分?jǐn)U散到可燃氣體探測器附近,造成不能及時探測,貽誤時機。
(5)另外使用者還應(yīng)注意防爆場所的可燃氣體探測器的設(shè)置,如散發(fā)可燃氣體的甲類廠房應(yīng)選用防爆型的可燃氣體探測器,其防爆等級不應(yīng)低于現(xiàn)行規(guī)范相應(yīng)的防爆等級要求。
(6)使用者使用可燃氣體探測器還應(yīng)注意避免高溫、高濕、蒸汽、油煙可到的地方。探測器上勿放置物品或掛置物品。裝好的可燃氣體探測器不能任意移動裝置的位置。
(7)使用者使用可燃氣體探測器盡量選用傳感器探頭可更換的產(chǎn)品,以便于使用。

3、維護保養(yǎng)

(1)可燃氣體探測器要檢知可燃氣體信息,必須使得探測器和檢測環(huán)境溝通,所以環(huán)境中的各種污染性氣體和積塵進入探測器是無法避免的,其對探測器造成的工作條件的損壞是客觀的存在,可燃氣體探測器工作環(huán)境較為惡劣,有許多安裝在室外,維護保養(yǎng)不善將會導(dǎo)致可燃氣體探測器探測出現(xiàn)誤差或不探測。因而定期對可燃氣體探測器進行清洗、保養(yǎng)是防止發(fā)生故障的一個重要工作。
(2)接地應(yīng)定期檢測,接地達不到標(biāo)準(zhǔn)要求,或根本未接地,也會使可燃氣體探測器易受電磁干擾,造成故障。
(3)防止元件老化起地。從可靠性考慮,同時實踐也已證明,可燃氣體探測器服役期超過10年的系統(tǒng)由元件老化引起的故障趨于增加,因此服役期超過使用規(guī)定要求的,應(yīng)及時更換。

十一、可燃氣體探測器計量要點

按設(shè)計圖紙以“個”為單位計量。

十二、項目特征描述要點

名稱、材質(zhì)、規(guī)格、型號等。

十三、道合順可燃氣體傳感器

家用燃氣報警器是一種氣體泄漏檢測報警儀器。它的核心是#氣體傳感器#,俗稱“電子鼻”。這是一個獨特的電阻,當(dāng)"聞"到燃氣時,傳感器電阻隨燃氣濃度而變化。燃氣達到一定濃度、電阻達到一定水平時,報警器就會發(fā)出聲光報警,提醒人們發(fā)生了燃氣泄漏需及時采取措施。

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目前,道合順傳感已擁有半導(dǎo)體、電化學(xué)、催化燃燒、紅外、激光、PM2.5等傳感器六大產(chǎn)品線,其中半導(dǎo)體燃氣傳感器DSB01-M10K-J、DSB01-M10K-S、DSB07-M10K-J、DSB07-M10K-S,紅外甲烷傳感器DSH01M-M50K-JS等產(chǎn)品出貨量超千萬只。

道合順可燃氣體傳感器專為民用報警器設(shè)計,具有甲烷、丙烷高靈敏度,響應(yīng)回復(fù)時間快,優(yōu)異的抗油煙廚房環(huán)境的干擾能力,滿足多環(huán)境燃氣檢測需求,是民用燃氣報警器的首選氣體傳感器。







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