可燃气体探测器类型性能对比:涨姿势!!

2020-07-10 10:45:51 湖南赛西 17

目前,用于可燃气体在线检测的固定式检测器一般有催化燃烧型和红外吸收型。近年来,随着窄线宽半层激光技术的迅速发展,激光光谱吸收技术得到了广泛的应用。该技术可以实现对可燃气体特别是甲烷的快速、准确、实时监测。目前,这一新兴技术已在国内天然气加气站现场应用。


可燃气体探测器


原理


1、催化燃烧式




催化燃烧模式使用惠斯通电桥模式。当检测到可燃气体时,气体在催化剂的作用下进行无焰燃烧,导致元件发热,导致电阻变化,导致电桥不平衡。此时,电桥输出的信号与可燃气体浓度呈线性关系,并可对可燃气体浓度进行转换后测量。




2、红外吸收式




红外吸收型的主要原理是,由于各种气体对不同波长的红外辐射的吸收程度不同,有相应的吸收光谱,每种气体对光谱中特定波长的光都有很强的吸收。然后通过检测气体对该波长下光强度的影响,可以确定气体的组成和浓度。由于甲烷在中红外波段3.3μm处吸收较好,一般选择该波段作为探测光源。




3、激光吸收光谱式




激光吸收光谱的原理也是基于光谱选择和吸收波段的不同,利用光纤和光纤器件对光束进行远距离传输和多点分布式检测。对于甲烷,根据HITRAN数据库,基本上选择近红外1.65μm波段作为光源。该波段甲烷吸收强,吸收线左右0.5nm范围内无其他气体存在,避免了其他气体吸收线的交叉干扰。




性能比较


对三种不同原理的可燃气体探测器进行了比较,主要针对指示误差、响应时间、稳定性、漂移、抗水汽干扰等几个方面对其性能指标进行了测试。




1、误差测试




主要对显示值进行误差测试。试验方法:先对检测器进行零点校准和量程调试,然后分别检测15%、45%、75%的标准气体物质,记录检测器稳定的检测值,重复测量5次,取平均值作为检测器各点的值。




2、反应测试




主要测试探测器的响应时间。试验方法:首先对检测器进行零点校准和量程调试,检测浓度为60%的标准气体物质。当检测器读数稳定后,停止检测,让检测器自然归零,重新进行气体检测,同时装置开始计时,记录指示值上升到稳定的时间。




3、稳定性测试




主要是检测器重复检测的稳定性。试验方法首先对检测器进行零点校准和量程调试,检测浓度为60%的标准气体物质,记录检测器稳定指示值,停止检测,并将检测器归零。每隔5分钟再次进行气体检测,重复上述操作6次,分析记录的数据。




4、漂移测试




主要测试探测器的零点漂移和距离漂移。测试方法首先对探测器进行零点校准和量程调试。然后测试浓度为60%的标准气体物质。读数稳定后,记录探测器指示,让探测器自然归零。每1小时重复上述步骤一次,6次,同时读取探测器显示值,按公式计算漂移和距离漂移。




5、抗干扰性测试




这一次,使用水蒸气对三台仪器进行干扰测试。将煮沸的开水放在每个探测器的底部,观察读数的变化,记录有读数时所用的时间。




结论


通过比较分析,基于激光吸收光谱技术的可燃气体探测器的总体性能指标优于红外吸收型和催化燃烧型。其中,在指示误差和抗水汽干扰方面的优势尤为明显。激光探测器指示误差一般。它比英寸小5倍.

其中,在指示误差和抗水汽干扰方面的优势尤为明显。激光探测器指示误差一般。它比其他两种探测器的指示误差小5倍,不易受水汽影响,但成本较高。




选择


可燃气体甲烷传感器的选择需要根据具体情况进行分析。例如,恒星物联网催化燃烧探测器成本低、响应快、能耗低、使用寿命长、运行稳定、全自动控制,适合加工。高温、高浓度、连续性有机废气检测;开阀室、大空间等区域泄漏,激光吸收光谱可燃气体检测技术更适合。


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