可燃气体报警器检定装置的设计与实现

蒋陈

摘 要：可燃性气体在我们日常生活中屡见不鲜，其特性主要体现在容易燃烧和爆炸两个方面。针对这两个方面的特点，我们主要采取的办法在于控制可燃性气体发生爆炸和燃烧造成的损失，其在具体的研究过程中，主要在于有效的防止发生燃烧和爆炸事故的发生。通常情况下，主要装置报警器进行有效的保护，我们现在研究的关键也在于科学化的设计。本文针对可燃气体检测报警器的装置设计方面进行深入的探讨，以给于人们一些借鉴。

关键词：可燃性气体；报警器；原理；设计

中图分类号： TF325.67 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）21-173-2

0 引言

可燃气体本身具有一定的扩散性特征，为了防止发生泄漏事故，通常情况下，所采取的办法的关键在于有效的控制其不断地进行扩散。往往借助外力作用，扩散的速度很快，加之受到外力的推动作用，可燃性气体就会迅速的蔓延，形成燃烧和爆炸的事故，这是一种必然的现象，当前，我们只有从加大对其风力的阻碍作用才能够有效的制止蔓延速度。同时，更应该经常检测可燃性气体的空气含量，不能够超标，一旦发生爆炸或者燃烧事故就得及时采取措施，降低损失，保护生命财产是关键。

1 可燃气体检测报警器的原理

可燃气体检测报警器是由气敏元件加化学催化剂制成小米球状微孔体，由两个球状微孔组成惠斯登电桥的4个臂，分别为检测元件（M）及补偿元件（C）由两个精密电阻组成电桥外加的两个臂。其中补偿元件（C）由金属罩密封，对可燃气体不敏感。检测元件（C）由带孔的金属罩保护，对可燃气体敏感。电桥由高精度恒流电源供电，原理电路如图1。

当空气与可燃气体混合并接触检测元件（M）时，受气敏元件和化学催化剂的双重活性作用，加速并增强燃烧过程，在球状微孔中产生低温无焰燃烧从而发出必要的燃烧热，此热量足以使气敏元件的电阻急剧升高，使电桥失去平衡，在N，O两端产生不平衡的电位，即为输出信号，这就是化学量到电量的转换过程。不同的可燃气体在等体积、等浓度的条件下燃烧产生的热量是不同的，从原理上，测得其燃烧值即可得知被测可燃气体的浓度。

2 可燃气体检测报警器分类

我们在进行科学化的研究过程中，一定要结合实际，采取一些科学化的方法来处理，从而达到能够有效的控制可燃性气体的外漏现象。根据具体的报警器检测结果，现如今要做好的工作在于调节好可燃气体检测报警器使用的具体办法，还有红外吸收型、热传导型传感器。实际工作中，我们检测的报警器主要是接触燃烧式和电化学式气体传感器。

2.1 催化燃烧式传感器

为了有效的将这种易燃气体给予控制，我们通常所采取的办法在于将一些需要进行催化的物质给予杜绝，从而保障有序的完成传输过程。这种经过传感器的过程我们必须加强各方面的电阻阻力，因为只有进行这种强化电阻的办法，才能够有效的解决所发生的重大燃烧造成的损失。研究该种传感器，其特点在于：

①对可燃性气体爆炸下限以下浓度的气体含量，其输出信号接近线性；

②对于每个气体成分的相对灵敏度来说，它与相对分子质量或分子燃烧热成正比；

③对不可燃气体没有反应，只对可燃性气体有反应。2.2 电化学式气体传感器

电化学式气体传感器是一种化学传感器，这里主要介绍常用的恒电位电解法原理。其结构主要是在电解池内安装三个电极，即工作电极、对电极和参比电极；并施以一定的极化电压，被测气体透过多孔四氟乙烯薄膜到达工作电极，发生氧化还原反应，传感器此时将有相应的电流输出，此电流与被测气体的浓度呈一定的函数关系，这个电流信号经采样变为电压信号放大后，经电压/电流转化电路，将变化的电压信号变为电流信号输出给主机。

3 可燃气体检测报警器的测定

3.1 标气物理化学特性的选择

为了有效的降低可燃性气体引发的各种爆炸事故发生，我们通常所采取的办法不仅仅局限于使用报警器来防止事故发生，更应该从源头上杜绝发生燃烧和爆炸事故，这才是解决问题的根本所在。通常情况下，我们主要依据标气的化学和物理特性，进行科学化的分析，将误差的检测精准度给予提高，必须注重以下几点：

①根据标气减压标准进行装置：这种方法的利用，关键在于测量其标气减压阀的动力状况，不能够出现没有动力从而使其装置不能够正常的工作；而对于不带减压器的针形微调阀，应该注重其材质选择。

②标气管路的选择：为了将一些标准气体给予科学化的有效控制，我们主要采用普通的PE管，因为该管具有耐腐蚀性的特点，对于一般的和特殊的气体都有保护的作用。针对这样的特点，我们主要从研究一些可燃性气体的管道存储选择上下功夫，因为研究这种形式的管道可以为防止泄漏和引发不安全事故奠定了坚实的基础。

3.2 可燃气体检测报警器测定的原则

对于可燃性气体报警器的具体测量而言，主要根据传感器的工作原理进行，因为传感器的工作原理在于有效的防止可燃性气体泄漏，保护其安全稳定。在日常的具体检测过程中，主要严格坚持以下几点：

①了解可燃气体的种类，主要从日常生活中去把握，其研究的重点还在于了解其可燃性气体的特性。通常主要有天然气、液化气、煤气、戊烷、炔类等，这些可燃性气体对于我们生活的影响非常大。追根到底，主要在于防止其泄漏引发的各种不安全事故的发生，这是最关键的问题。那么有害的气体也将扮演着重要的角色，具体体现在一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、氨气、氯气、硫化氢、苯类物质等上面。对于这些气体，我们主要利用报警器来进行有效的报警，从而避免一些不必要的伤害。然而，我们通过认真的研究和实践后，发现，要处理好被测气体通过用报警器来控制事故的发生，已经成为我国目前新形势下必须解决的关键问题。

②要做到按照一定的检定程序进行科学化的操作，依据报警器作出准确的判断。为了推动该种测定工作顺利开展，我们首先要做的是看看报警器的反应情况如何，然后根据实际情况进行分析，找出具体探头是否存在一定的堵塞，从而形成对可燃性气体有效的检测，往往由于人们的疏忽，造成一系列的线路故障，引起了传感器失灵而不能够正常的工作，我们这时就得严格按照一定的程序进行改变，将一些有利于实际操作的方法运用起来，这是解决问题的关键所在。

③通常我们主要依据按照JJG693-2011《可燃气体检测报警器》检定规程进行检定。这种形式的测定工作在于可科学化的调节一些不合理的操作方法，从而满足检定的需要。可是，由于人们还不能够意识到目前的该种转换标气浓度是否符合标准，从而会严重的影响到实际的操作，我们通常根据报警器的设置情况来处理检定过程中遇到的各种困难，只有加大具体的研究力度才是关键，具体根据报警限数值的大小来确定其浓度，然后再结合标准气体来进行检测。

④为了更进一步了解怎样进行科学化的检定，我们必须依据标气流速的大小来确定，该种气流的速度大小将影响到实际报警器的精准值。我们通常要求在350mL/min左右，可是能够满足这种标准的不是很多，从而带来了检定困难。

⑤我们为了进行科学化的检定，主要考虑到适应温度的标准，具体的做法还在于将标准气体的配制压力给予科学化的处理，从而能够达到研究的标准要求，这是最关键的问题。可是，往往由于多方面的原因而造成了一系列的影响检定效果的因素，这些因素是值得我们重视的，必须科学化的处理后，才能够运用到实践当中。温度就是其中之一，通过一些具体的气体压力配制后，可以使温度高于15℃，这样一来就会促进整个检定工作顺利完成。

4 结束语

我们在研究可燃气体报警器检定裝置的设计与实现的过程中，一定要结合实际，注重具体的实践操作方法，依据检定结果进行科学化配制，从而推动可燃气体报警器检定工作顺利完成。本文的论述可以为我们在研究可燃气体报警器检定装置起到积极的推动作用。同时，

利用该种方法对于可燃气体报警器检定装置具有深远意义。

参 考 文 献

[1] 张宝良.可燃气体检测报警器检定规程中有关问题探讨[J].工业计量，2007.02.

[2] 徐子凯.可燃气体报警器规程理解与若干问题的解决[J].上海计量测试，2012.

[3] 李博，朱茜.浅谈气体检测报警器的科学检定[J].计量与测试技术，2009，36（7）：3-4.