矿井隧道气站的可燃气体检测方法

可燃气体是可以燃烧的气体的总称。通俗一点来说,所有具有燃烧的潜力的气体都可以叫可燃气体。
在可燃气体的检测中经常会碰到这样的问题:
1 使用可燃气体检测仪不明白什么是100%lel。什么是100%vol。
2 什么时候选用以lel为单位的可燃气体检测仪,什么时候选用以vol为可燃气体 检测仪。
3 可燃气体检测仪的工作原理是什么。
首先先简单介绍一下可燃气体检测仪的一些基本原理。 一般的可燃气体检测仪都有一个传感器,当你拿着这台可燃气体检测仪去检测可燃气体时,可燃气体与传感器接触(传感器其实是一根通电,温度很高的灯丝),在有氧气的情况下,可燃气体就会在传感器里面的灯丝表面燃烧,导致灯丝表面温度发生变化,继而灯丝会产生电信号,我们通过检测电信号来确定灯丝的温度升高了多少。当然,电信号越大,灯丝的温度升得越高,也就是燃烧得越剧烈,也就是气体浓度越高。当然,电信号还要通过一个模/数转换来终转变成数字信号,终在可燃气体的显示屏显示出来。
以上便是可燃气体检测仪的检测原理。下面我就上面三个问题一一详细说一下:
可燃气体的浓度当达到一定浓度时,在有氧气,有明火或者电火花时会发生爆炸。例如甲烷ch4,甲烷在体积达到5%以上15%以下,有明火或者电火花时会发生爆炸。在0到5%和15%到100%不会发生爆炸。我们将5%称为甲烷的低爆炸下限lower explosion limited简称lel。前面说的5%是说它的体积百分比。5%的意思是这一百立方米气体里面有5立方米的甲烷。体积比我们用vol来表示。但是不同的可燃气体有不同的低爆炸下限。
例如:乙烷在3%到 15.5%会发生爆炸,氢气在4%到75%会发生爆炸。可燃气体有成百上千种,不同的可燃气体有不同的爆炸下限lel.在测不同的可燃气体的浓度时,检测人员有时对测出来的浓度没有什么概念.就好像测出氢气的浓度是2%,假如这个测的人员忘记了氢气的爆炸下限,就不知道现在的浓度到底是有多危险。所以就有人把可燃气体的低爆炸下限作为100%lel。就好像对于甲烷,5%vol=100%lel。当你测出的可燃气体的浓度是2.5%,仪器会自动显示50%lel。而对于氢气,4%vol=100%lel。这样做的好处是让测量者知道现在的浓度离会爆炸的浓度有多远。所以如果你测出50%lel时,已经需要采取措施了,如果70%lel时,你需要马上逃走。
以上的这种检测是用催化燃烧式的传感器的。特点是只能检测浓度相对比较低的。对于浓度比较高的,如甲烷浓度超过50%vol的,用这种传感器的检测仪器不能检测。因为一个单位体积的甲烷在燃烧时需要两个体积的氧气。当甲烷浓度太高时,根本没有足够的氧气来支持燃烧。也就是说燃烧不能充份,也就测得不准。这时需要用红外传感器来测。
红外传感器的原理:当气体经过气室时,红外线会穿过气体。在这个过程中,气体会吸收红外线的能量。气体浓度越高,吸收的能量越多。而剩下的能量越少。红外线穿过气体后,会射在在块感光片上。感光片会测出剩余的能量,从而可以通过一定的算法来确定气体的浓度。这种方法不需要氧气充足,所以可以测出浓度高至100%的甲烷。而且寿命非常长,一般是催化燃烧式传感器的3到5倍。所以,当甲烷浓度非常高时,要选用红外传感器来测。

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