可燃气体检测报警器原理及故障分析

程祥瑞　姜碧莹　惠绍楠

摘 要：可燃气体检测报警器可用于监测泄漏在空气中的可燃气体的浓度并发出警报，是保证安全生产的重要计量器具。在可燃气体检测报警器的计量检定工作中发现，多数使用者对该报警器的基本原理、安装位置和合理选型不了解，常导致报警器故障频发。因此，对可燃气体检测报警器的基本原理、常见问题进行了分析，并提出了相应的解决方法。

关键词：可燃气体检测报警器；故障分析；检测元件；显示系统

中图分类号：TP277 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.147

可燃气体检测报警器主要由检测元件、信号调理电路、报警系统和显示系统构成，已广泛应用于石油化工领域，比如原油、液化气泵房；污油、污水泵房；非敞开式的天然气、液化气压缩机房；各类以天然气或液化气作为燃料的场所，用于实时监测所处环境中存在的可燃气体的浓度，并在浓度大于或小于一定阈值时发出警报，是保证安全生产、避免事故发生的重要计量器具。

1 可燃气体检测报警器的基本原理

常用可燃气体检测报警器为催化燃烧型。该类型报警器的检测元件主要为难熔的金属铂丝。铂丝与被检测可燃气体接触后，会在自身表面发生氧化反应，反应放出的热量将使铂丝温度升高，电阻率发生变化。此时，配合检测桥路，可将电阻变化转化为电压变化，从而实现可燃气体浓度的测定。

检测桥路主要由检测元件、固定电阻和调零电位器构成。桥路通电后，铂丝温度上升至正常工作温度。当被检测环境中无可燃气体时，桥路平衡，输出电压为0 V；当被检测环境中有可燃气体与铂丝接触后，会在铂丝表面发生氧化反应，放出热量，导致铂丝温度逐渐升高，电阻增大，进而使桥路失去平衡，输出与被测环境中可燃气体浓度成正比的电压信号。该电压信号经过调理电路的降噪、放大和AD转换后送至显示系统显示。同时，也将该电压信号与设定的电压阈值进行比较，如果该电压信号大于或小于设定的电压阈值，即可燃气体浓度超过限定值，则会触发蜂鸣器，发出警报，发光二极管闪烁，以及时起到警示提醒的作用。

2 常见故障和解决对策

通过分析可燃气体检测报警器的原理，可将常见故障和解决对策归纳为以下几类。

2.1 远离无关冷暖气流

由报警器的基本原理可知，铂丝电阻率的变化会受环境温度的影响。因此，在使用报警器时，不应将其置于空调或其他制冷、制暖设备附近，应避免因环境中的冷、暖气流导致铂丝的电阻率变化，从而引发检测数据偏差或故障误报。

2.2 避免电磁干扰

被测环境中存在的电磁波干扰、电源、电缆中信号脉冲或人体静电都会成为影响报警器稳定运行的不利因素。此外，不可靠的参考地也会影响检测电压输出，造成检测数据偏差。因此，安装报警器时应远离动力线、高压电缆和大功率设备，尽量做好报警器的防护措施，正确选取可靠参考地，防止误报。

2.3 合理选取安装位置

要想报警器发挥其最大功效，正确的安装位置至关重要。应将报警器安装在易泄漏位置附近，远离排气扇，否则会导致检测结果为稀释后的可燃气体浓度，与真实情况存在偏差。对于普通民用住宅，报警器宜应安装在厨房燃气管道、灶具附近。因天然气密度<空气密度<液化石油气密度，所以，如果燃气为天然气，则报警器应安装在距顶棚30 cm处；如果燃气为液化石油气，则应安装在距地面30 cm处。

2.4 优化检测系统

可燃气体检测报警器可与排风扇等装置联动。当报警器检测到环境中的可燃气体浓度超过阈值且发出警报时，可及时启动排风扇，降低可燃气体的浓度，降低危险发生概率，从而避免因可燃气体浓度过高对报警器造成损坏。

2.5 合理选型

可燃气体检测报警器的类型多种多样，如果环境不同，则被测气体也不尽相同。应根据实际情况合理选择报警器的类型。如果被测气体是易燃易爆型，则应选择防爆型报警器；如果被测气体是有毒气体，则应根据气体本身选择专用仪器检测。

2.6 定期维护和保养

可燃气体检测报警器的运行环境恶劣，各种污染性气体、粉尘进入报警器是无法避免的。如果长时间不清理，则容易造成报警器灵敏度下降，甚至无法正常运行。因此，应定期对报警器进行除尘、校准等维护工作，以延长其使用寿命。

3 结束语

引起可燃气体检测报警器故障的原因十分复杂，但主要原因为使用者不了解其基本原理、安装位置不当、未根据实际情况合适地选择报警器的类型、维护保养不到位等。在使用中，如果能“对症下药”，在本文所述的几个方面多加注意，则报警器一定能发挥其应有的作用，从而为人身安全和财产安全提供保障。

〔编辑：张思楠〕

Abstract： Combustible gas detection alarm can be used to monitor the concentration of the leak in the air and combustible gas alarm is important to ensure the safe production of measuring instruments. In the combustible gas detection alarm metrology work found that the majority of users of the basic principles of alarms， installation location and a reasonable selection do not know， often lead to frequent failure alarm. Therefore， the basic principle of the combustible gas detection alarm， common problems were analyzed and the corresponding solutions.

Key words： combustible gas detection alarm； failure analysis； detecting element； display system