氣體傳感器量程的標定方式有哪些

根據(jù)氣體的類型和濃度范圍，氣壓傳感器范圍的校準可能非常簡單，也可能非常復(fù)雜和昂貴。根據(jù)該原理，為了達到令人滿意的準確度，目標氣體和背景環(huán)境氣體的平衡混合物是最佳的校準氣體。但是，雖然可以做到，但是對操作人員的技能要求比正常高。事實上，大多數(shù)校準氣體都是從化工廠購買的。以下部分介紹了幾種測量范圍校準方法。

A.預(yù)混校準氣體。

預(yù)混校準氣體的方法是氣體傳感器校準的首選和最流行的方法。預(yù)混校準氣體可以在一定壓力下壓縮儲存在氣瓶中。這些瓶子的尺寸可以是任意的，但是當在現(xiàn)場校準時，人們更喜歡小而輕的圓柱體。這些小型便攜式氣瓶可分為低壓和高壓氣體設(shè)備兩類。

低壓氣瓶壁薄，重量輕，一般不回收，一次性使用。高壓氣瓶是為純危險化學(xué)品設(shè)計的。對于校準氣體，這些鋼瓶通常有厚壁，可以承受2000磅/平方英寸的壓力。

為了校準傳感器，使高壓氣體流出高壓氣瓶，需要一個減壓器。它由壓力控制器、壓力表和限流孔組成。限流孔是一種在給定壓力下允許一定量空氣流動的最小線孔。

在校準過程中，為了獲得正確的讀數(shù)，一些傳感器需要有濕度。該加濕過程步驟與傳感器零點設(shè)置相同。

B.滲透設(shè)備。

滲透設(shè)備是一個裝有氣液平衡化學(xué)品的密封容器。氣體分子透過滲透容器的邊緣或頂蓋。氣體分子的滲透速率取決于物質(zhì)的滲透性和溫度。滲透性長期穩(wěn)定。與滲透化學(xué)物質(zhì)混合形成的恒定校準氣體在給定溫度后會知道其滲透性。這需要一個恒溫口徑測量器和一個流量控制器。然而，滲透管以恒定的速率連續(xù)輸送化學(xué)物質(zhì)，這導(dǎo)致儲存和安全問題。對于應(yīng)用來說，給定氣體的滲透性可能太高或太低。例如，高蒸汽壓的氣體滲透得太快，而蒸汽壓非常低的氣體化學(xué)品滲透率太低，不能用于任何目的。

大多數(shù)滲透設(shè)備可以在實驗室找到，通常用于分析儀器。對于氣體監(jiān)測，傳感器校準所需的濃度是典型的高滲透率設(shè)備。因此，其應(yīng)用受到限制。

C.交叉校準。

使用交叉校準方法，每個傳感器都受到其他氣體的干擾。例如，為了校準100%LEL的乙烷氣體，通常使用50%ELE的甲烷氣體來代替實際的乙烷氣體。這是因為乙烷在室溫下是液體，蒸汽壓低。因此，很難使用精確的混合物并將其保持在高壓下。

換句話說，甲烷的蒸汽壓很高，非常穩(wěn)定。此外，它可以與空氣混合并保持在高壓下。與乙烷混合物相比，甲烷可以用于更多的校準場合，并且使用壽命長。容易獲得50%的乙烷混合物。因此，可燃氣體報警裝置的制造商建議使用甲烷作為校準其他氣體的替代品。

有兩種方法可以用甲烷來代替其他氣體的校準。第一種方法是用甲烷校準可燃氣體報警器，同時將獲得的讀數(shù)乘以手冊中的響應(yīng)因子，以替代其他氣體的讀數(shù)。最常用催化傳感器就是這種情況。

催化傳感器是線性系統(tǒng)的輸出，因此響應(yīng)因子的使用符合滿量程范圍。比如傳感器用甲烷標定時，戊烷的輸出只有甲烷的一半。所以戊烷的響應(yīng)因子是0.5。因此，當傳感器實際檢測到戊烷并用甲烷校準時，讀數(shù)乘以0.5，得到戊烷的讀數(shù)。

第二種方法仍然使用甲烷作為校準氣體，但是校準讀數(shù)是兩倍。例如，100%LEL戊烷用50%LEL甲烷校準氣體校準。雖然校準用的是甲烷氣體，但校準后讀數(shù)是戊烷氣體濃度。

許多低量程有害氣體傳感器可以用交叉氣體校準。同樣，紅外探測器吸收所有相同波長的氣體，可以采用交叉校準法。交叉校準方法的優(yōu)勢在于，它允許使用范圍易于獲得和處理的氣體來校準傳感器。

然而，使用交叉校準方法時存在一些問題。首先，每個傳感器的響應(yīng)因子是不同的，因為在制造傳感器時不可能使每個傳感器都相同。例如，在催化傳感器中，加熱器電壓在手冊中有描述。此外，不能使用響應(yīng)因子。響應(yīng)特性將隨著加熱器電壓的設(shè)置而變化。因此，用實際目標氣體校準傳感器進行周期性檢測是一種很好的方法。

可從供應(yīng)商處獲得各種濃度的穩(wěn)定不易燃和無毒氣體。詳情請聯(lián)系儀器制造商。

D.氣體混合。

并非所有校準氣體都可用。即使有，在一定濃度或固定的背景混合物下，校準氣體也可能沒有。然而，許多混合氣體可以被稀釋以校準低濃度范圍氣體監(jiān)測器。

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