可燃气体检测报警器及其校准方法

吴文熙

摘 要：提高可燃气体检测报警器计量的准确性和报警的及时性具有重要的现实意义，对此，笔者介绍了固定式可燃气体检测报警器的校准方法及一些特别的注意事项，可为报警器计量检定人员在可燃气体检测报警器的校准等方面提供参考。

关键词：可燃气体检测报警器；校准方法；浓度；准确性

随着社会经济的发展，可燃气体已经被社会广泛使用，并且可燃气体本身具有一定的危险性，为了确保人们生命财产安全，可燃气体检测报警器显得非常重要。目前，可燃气体检测报警器已被广泛应用于存在可燃气体的各个行业，用以检测危险场所可燃气体的泄漏情况。

1.固定式可燃气体检测报警器校准概述

可燃气体检测报警器有固定式和便携式，其中，固定式可燃气体检测报警器由两部分组成，一部分是气体传感（采样）器，作用是检测环境中可燃气体的浓度，安装在需要进行气体检测采样的部位；另一部分是气体报警控制器，作用是显示气体浓度数据并有声光报警的功能，安装在办公室或企业的中心控制室。依据JJG693-2011《可燃气体检测报警器》检定规程的要求，可以在实验室对可燃气体检测报警器进行检定。但对固定式可燃气体检测报警器的检定，使用单位必须把仪器的两部分从安装地点上拆下来，送到实验室进行检定，检定合格后再重新安装使用。这样反复拆装仪器不仅浪费了大量的人力物力，还会导致仪器出现故障或数据不准确，也影响了企业的安全生产。固定式可燃气体检测报警器在线校准方法的研究应用，不仅有效地为企业解决只有拆卸仪器才能进行校准的困扰，而且保证了检测仪器的准确使用，对促进企业安全生产，消除安全隐患，增加企业经济效益，保障人民群众幸福生活具有十分重要的意义。

2.校准条件要求

2.1环境条件：

（1）温度：（0～40）℃；

（2）湿度：<85%RH；

（3）通风良好，无干扰被测气体。

2.2校准设备

为了固定式可燃气体检测报警器在线校准方便，须把下列设备组装在一起使用：

（1）气体标准物质：选择与被校准仪器所测气体种类一致的气体标准物质。若未注明则可采用异丁烷或者丙烷气体标准物质。气体标准物质的扩展不确定度不大于2%（k=2）；

（2）零点气体：采用清洁空气或高纯氮气；

（3）流量计：测量范围（0～1000）ml/min，准确度级别不低于4级；校准仪器时，流量范围一般控制在（200～500）ml/min，或依据仪器使用说明书要求，控制流量；

（4）秒表：分度值不大于0.1s；

（5）减压阀：与气体标准物质的气瓶相匹配；

（6）标定罩：用于气体标准物质管路与被校准仪器的连接；

（7）管路：采用不影响气体浓度的防腐、防吸附材料，如聚四氟乙烯材料等；

（8）对讲机：有效通讯距离1500m。

3.校准方法研究

3.1外观、标识及仪器运作检查

（1）外观检查：仪器的表面是否光洁平整；有无剥落锈蚀现象；是否有影响其正常工作的外观损伤；各部件是否连接可靠；旋纽或按键是否能正常操控。

（2）标识检查：仪器铭牌上是否清楚地标识仪器基本信息（仪器名称、测量范围、规格型号、产品编号、制造单位、出厂时间）、防爆产品信息（防爆标志及编号）和国产仪器制造计量器具许可证信息（标志及编号）等。

（3）仪器运作检查：检查仪器是否正常工作，数据显示部分是否完整清晰。

3.2校准前的仪器调整

如图1所示，在气体传感器处的校准人员（下称校准人员）将气体传感器通过减压阀和流量计通入零点气体，使用对讲机告知气体报警控制器处的操作记录人员（下称记录人员），调整气体报警控制器示值为零；再通入浓度约为满量程60%的气体标准物质，调整仪器示值与气体标准物质浓度一致。重复调整3次，使仪器示值稳定。

3.3报警功能及报警示值的检查

校准人员将气体传感器通入报警设定点浓度1.1倍的气体标准物质，通过对讲机告知记录人员，观察记录气体报警控制器声光报警是否正常及仪器发生报警时的示值。重复测量3次，取算术平均值为仪器报警示值。

3.4示值误差的校准

气体报警控制器示值归零后，记录人员通过对讲机告知校准人员，将气体传感器分别通入浓度约为满量程10%、40%、60%的气体标准物质，记录仪器每个浓度点稳定示值。重复测量3次，取平均值并按①式计算每个浓度点示值误差。

式中：ΔC--示值误差；

C--仪器示值的算术平均值；

C0--通入仪器气体标准物质的浓度值；

R-仪器满量程。

3.5响应时间的校准

校准人员将气体传感器通入，通过对讲机告知记录人员调整气体报警控制器示值为零；再通入浓度约为满量程40%的气体标准物质，记录稳定示值，停止通气；仪器回零后再通入上述气体标准物质，同时开始计时，记录示值升至上述稳定值的90%时所用的时间，重复测量3次，取算术平均值为仪器响应时间。

4.校准注意事项

4.1通气管路长度对校准数据的影响

由于所检测气体种类的原因，一些气体传感器需要安装在离地面较高的地方检测环境可燃气体浓度，校准人员不方便携带校准设备到达气体传感器旁边，这就需要通过较长的管路才能把标准气体和气体传感器对接，同时，还需加大流量计的流量才能进行校准。在进行响应时间校准时，由于气体在管路中的时间较长，可以在气体报警控制器有数值变化时开始计时。

4.2数据信号传输电缆距离对校准数据的影响

一些企业的气体传感器与气体控制报警器传输距离较远，因为仪器一般应用的是模拟信号，考虑到传输电缆长，影响到数据信号衰减。通过大量的实验证明，先将仪器进行标定再进行校准，可以消除传输电缆数据信号的影响。

5.结束语

总之，可燃气体检测报警器测量结果的准确性极其重要，关系到安装区域环境的安全。以上是作者对可燃气体检测报警在线校准方法的一些经验总结，经验证表明该校准方法方便，实用，测量数据准确、可靠，具有一定的使用价值。

参考文献：

[1]王文达.可燃气体检测报警器检定或校准值的测量不确定度评定[J].计量与测试技术， 2016， 43（9）：101-101.

[2]陳田新，王为梁， 郭树.可燃气体检测报警器的校准及检定方法总结[J].低温与特气， 2014， 32（4）：41-43.