Detaillierte Einführung in Kalibriermethoden für Gasdetektoren
Die Kalibrierung des Gasdetektors hängt von der Art und dem Konzentrationsbereich des Gases ab. Um eine zufriedenstellende Genauigkeit zu erreichen, ist die Mischung aus Zielgas und Hintergrundumgebungsgas ein gutes Kalibriergas. Tatsächlich werden die meisten Kalibriergase von Chemiefabriken bezogen.
A. Vorgemischtes Kalibriergas
Die Methode der Vormischung von Kalibriergasen ist die bevorzugte und beliebteste Methode zur Kalibrierung von Gassensoren. Vorgemischte Kalibriergase können komprimiert und unter einem bestimmten Druck in Gasflaschen gelagert werden. Diese Flaschen können jede beliebige Größe haben, bei der Kalibrierung vor Ort werden jedoch kleine und leichte Gasflaschen bevorzugt. Diese kleinen und tragbaren Gasflaschen können in zwei Kategorien unterteilt werden: Niederdruck- und Hochdruck-Gasgeräte.
Niederdruckgasflaschen mit dünnen Wänden und geringem Gewicht sind in der Regel nicht recycelbar und müssen weggeworfen werden. Hochdruckgasflaschen sind für rein chemische Gefahrstoffe konzipiert. Für Kalibriergase haben diese Zylinder typischerweise dicke Wände und können einem Druck von 2000 psi standhalten.
Um den Sensor zu kalibrieren und Hochdruckgas aus dem Hochdruckzylinder strömen zu lassen, ist ein Druckminderer erforderlich. Es besteht aus einem Druckregler, einem Manometer und einer Durchflussbegrenzungsbohrung. Ein Durchflussbegrenzungsloch ist eine Art extrem kleines Leitungsloch, das einen bestimmten Luftstrom unter einem bestimmten Druck ermöglicht.
Während des Kalibrierungsprozesses benötigen einige Sensoren Feuchtigkeit und Luftfeuchtigkeit, um geeignete Messwerte zu erhalten. Dieser Befeuchtungsvorgang entspricht der Nullstellung des Sensors.
B. Penetrationsausrüstung
Das Permeationsgerät ist ein versiegelter Behälter, der Chemikalien für das Gas-Flüssigkeits-Gleichgewicht enthält. Gasmoleküle dringen durch die Ränder oder die obere Abdeckung des Behälters ein. Die Permeationsrate von Gasmolekülen hängt von der Permeabilität und der Temperatur des Stoffes ab. Die Permeabilität ist über einen langen Zeitraum stabil. Ein konstantes Kalibriergas, das durch Mischen mit eindringenden Chemikalien entsteht. Seine Durchlässigkeit ist nach Angabe der Temperatur bekannt. Hierzu sind ein Kalibermessgerät mit konstanter Temperatur und ein Durchflussregler erforderlich. Das Permeationsrohr transportiert jedoch kontinuierlich Chemikalien mit einer konstanten Geschwindigkeit, was zu Lagerungs- und Sicherheitsproblemen führt. Die Durchlässigkeit eines bestimmten Gases kann für die Anwendung zu hoch oder zu niedrig sein. Beispielsweise dringen Gase mit hohem Dampfdruck zu schnell ein, während Gaschemikalien mit sehr niedrigem Dampfdruck eine für jeden Zweck zu geringe Durchlässigkeit aufweisen.
Die meisten Penetrationsgeräte sind in Labors zu finden und werden häufig in Analysegeräten verwendet. Bei der Gasüberwachung ist die für die Sensorkalibrierung erforderliche Konzentration typisch für Geräte mit hoher Permeabilität. Daher ist seine Anwendung begrenzt.
C. Kreuzkalibrierung
Durch die Verwendung von Kreuzkalibrierungsmethoden wird jeder Sensor hauptsächlich durch Störungen durch andere Gase beeinflusst. Um beispielsweise eine 100-prozentige UEG von Ethangas zu kalibrieren, werden normalerweise 50 Prozent ELE von Methangas anstelle des eigentlichen Ethangases verwendet. Dies liegt daran, dass Ethan bei Raumtemperatur flüssig ist und einen niedrigen Dampfdruck aufweist. Daher ist es schwierig, eine Mischung aus * * zu verwenden und sie unter hohem Druck zu halten.
Mit anderen Worten: Methan hat einen hohen Dampfdruck und ist sehr stabil. Darüber hinaus kann es mit Luft vermischt und unter hohem Druck gehalten werden. Im Vergleich zu einer Ethanmischung kann Methan für mehr Kalibrierungszwecke verwendet werden und hat eine lange Lebensdauer. Eine 50-prozentige Ethanmischung lässt sich leicht herstellen. Hersteller von Alarmgeräten für brennbare Gase empfehlen daher die Verwendung von Methan als Ersatz für die Kalibrierung anderer Gase.
Es gibt zwei Methoden, Methan als Ersatz für die Kalibrierung anderer Gase zu verwenden.
Die erste Methode besteht darin, den Alarm für brennbare Gase mit Methan zu kalibrieren und gleichzeitig den erhaltenen Messwert mit dem Reaktionsfaktor im Handbuch zu multiplizieren, um die Messwerte anderer Gase zu ersetzen. Die am häufigsten verwendeten katalytischen Sensoren sind so.
Der katalytische Sensor hat einen linearen Ausgang, daher entspricht die Verwendung des Reaktionsfaktors dem gesamten Skalenbereich. Wenn beispielsweise ein Sensor mit Methan kalibriert wird, ist die Leistung von Pentan nur halb so hoch wie die von Methan. Daher beträgt der Reaktionsfaktor von Pentan {{0}},5. Wenn der Sensor also tatsächlich Pentan erkennt und eine Methankalibrierung verwendet, wird der Messwert mit 0,5 multipliziert, um den Pentan-Wert zu erhalten.
Bei der zweiten Methode wird weiterhin Methan als Kalibriergas verwendet, der Kalibrierwert ist jedoch doppelt so hoch. Verwenden Sie beispielsweise Methan-Kalibriergas mit 50 % UEG, um Pentan mit 100 % UEG zu kalibrieren. Obwohl zur Kalibrierung Methangas verwendet wurde, zeigt das Instrument nach der Kalibrierung die Konzentration von Pentangas an.
D. Gasmischung
Es sind nicht alle Kalibriergase verfügbar. Selbst wenn es verfügbar ist, ist es möglich, dass das Kalibriergas in einer bestimmten Konzentration oder einer festen Hintergrundmischung nicht verfügbar ist. Viele Gemische können jedoch nach der Verdünnung für Gasmonitore im niedrigen Konzentrationsbereich kalibriert werden.
