Detaillierte Einführung in die Kalibrierungsmethode für Gasdetektoren
A. Vorgemischtes Kalibriergas
Die Methode zum Vormischen von Kalibriergas ist die Gassensorkalibrierung und -methode. Vorgemischte Kalibriergase können komprimiert und unter Druck in Zylindern gelagert werden. Diese Flaschen können jede beliebige Größe haben, aber bei der Kalibrierung vor Ort werden kleinere, leichtere Flaschen bevorzugt. Diese kleinen, tragbaren Gasflaschen können in zwei Kategorien unterteilt werden: Niederdruck- und Hochdruckgasgeräte.
Niederdruckgasflaschen sind dünnwandig, leicht und im Allgemeinen nicht recycelbar und Einwegflaschen. Hochdruckgasflaschen sind für reine chemische Gefahren ausgelegt. Für Kalibriergase haben diese Flaschen normalerweise dicke Wände und können Drücken bis zu 2000 psi standhalten.
Um den Sensor zu kalibrieren und Hochdruckgas aus der Hochdruckgasflasche strömen zu lassen, ist ein Druckminderer erforderlich. Er besteht aus einem Druckregler, einem Druckmesser und einer Durchflussbegrenzungsöffnung. Eine Durchflussbegrenzungsöffnung ist eine sehr kleine lineare Öffnung, die geeignet ist, eine bestimmte Luftmenge bei einem bestimmten Druck strömen zu lassen.
Einige Sensoren benötigen während des Kalibrierungsvorgangs Feuchtigkeit, um korrekte Messwerte zu erhalten. Die Schritte des Befeuchtungsprozesses sind dieselben wie bei der Nullpunkteinstellung des Sensors.
B. Penetrationsausrüstung
Ein Permeationsgerät ist ein versiegelter Behälter, der Chemikalien enthält, die die Gas- und Flüssigphasen ausgleichen. Gasmoleküle dringen durch den Rand oder die Oberseite des Permeationsbehälters. Die Penetrationsrate der Gasmoleküle hängt von der Durchlässigkeit der Substanz und der Temperatur ab. Die Penetrationsrate ist langfristig stabil. Ein konstantes Kalibriergas wird mit der eindringenden Chemikalie gemischt, deren Durchlässigkeit bei gegebener Temperatur bekannt ist. Dies erfordert ein thermostatisches Kalibriermessgerät und einen Durchflussregler. Permeatschläuche liefern jedoch kontinuierlich Chemikalien mit einer konstanten Rate, was Lagerungs- und Sicherheitsprobleme mit sich bringt. Die Durchlässigkeit eines bestimmten Gases kann für die Anwendung zu hoch oder zu niedrig sein. Beispielsweise dringen Gase mit hohem Dampfdruck zu schnell durch und Gaschemikalien mit sehr niedrigem Dampfdruck haben zu niedrige Durchlässigkeitsraten, um von Nutzen zu sein.
Osmosegeräte sind vor allem in Laboren zu finden und werden häufig bei Analysegeräten eingesetzt. Bei der Gasüberwachung sind die zur Sensorkalibrierung erforderlichen Konzentrationen typisch für Geräte mit hoher Permeabilität. Daher ist ihre Anwendung begrenzt.
C. Kreuzkalibrierung
Bei der Kreuzkalibrierungsmethode leidet jeder Sensor hauptsächlich unter Störungen durch andere Gase. Um beispielsweise 100 % UEG-Ethangas zu kalibrieren, wird normalerweise 50 % ELE-Methangas anstelle des eigentlichen Ethangases verwendet. Dies liegt daran, dass Ethan bei Raumtemperatur flüssig ist und einen niedrigen Dampfdruck hat. Daher ist es schwierig, eine sichere Mischung zu verwenden und sie unter hohem Druck aufrechtzuerhalten.
Mit anderen Worten: Methan hat einen hohen Dampfdruck und ist sehr stabil. Außerdem kann es mit Luft gemischt und bei sehr hohem Druck gehalten werden. Methan kann in mehr Kalibrierungssituationen verwendet werden als Ethangemische und hat eine lange Lebensdauer. Ein 50%iges Ethangemisch ist leicht erhältlich. Daher empfehlen Hersteller von brennbaren Gasalarmen, Methan als Ersatz für die Kalibrierung anderer Gase zu verwenden.
Es gibt zwei Methoden, um Methan als Ersatz für die Kalibrierung anderer Gase zu verwenden. Die erste Methode besteht darin, den brennbaren Gasalarm mit Methan zu kalibrieren und gleichzeitig die Messwerte für andere Gase zu ersetzen, indem die erhaltenen Messwerte mit den im Handbuch angegebenen Reaktionsfaktoren multipliziert werden. Dies ist bei den am häufigsten verwendeten katalytischen Sensoren der Fall.
Der katalytische Sensor ist ein Linienausgang, daher wird der Reaktionsfaktor entsprechend dem Skalenendwert verwendet. Wenn Sie beispielsweise einen Sensor mit Methan kalibrieren, ist die Pentanausgabe nur halb so groß wie die von Methan. Daher beträgt der Reaktionsfaktor für Pentan 0,5. Wenn der Sensor also tatsächlich Pentan erkennt, aber mit Methan kalibriert ist, wird der Messwert mit 0,5 multipliziert, um den Pentan-Messwert zu erhalten.
Bei der zweiten Methode wird immer noch Methan als Kalibriergas verwendet, aber der Kalibrierwert wird verdoppelt. Verwenden Sie beispielsweise 50 % UEG-Methan-Kalibriergas, um 100 % UEG-Pentan zu kalibrieren. Obwohl bei der Kalibrierung Methangas verwendet wurde, ist der Messwert nach der Kalibrierung des Instruments die Konzentration von Pentan-Gas.
D. Gasmischung
Nicht alle Kalibriergase sind verfügbar. Selbst wenn sie verfügbar sind, ist es möglich, dass bei einer bestimmten Konzentration oder festen Hintergrundmischung das Kalibriergas nicht verfügbar ist. Viele Gasmischungen können jedoch verdünnt werden, um Gasmonitore im niedrigen Konzentrationsbereich zu kalibrieren.
