汉威气体检测仪培训讲义(共18页)

1、 培 训 资 料 汉威电子(dinz) 2014.9.28安全(nqun)环保(hunbo)健康 目 录一：气体(qt)的危害1：可燃性气体(qt)的危害2：毒性(d xn)气体的危害3：缺氧和富氧的危害二：传感器的类型及使用方法1:半导体传感器原理及应用2:催化燃烧传感器的原理及应用3:电化学传感器的原理及应用4:其他传感器的原理及应用三：固定式探测器及控制器使用过程中遇到的问题1：KB2100II的使用及注意事项2：KB6000III的使用及注意事项3：KB8000II的使用及注意事项4：固定式气体探测器的使用和注意事项四：便携式检测仪的使用及注意事项五：厨房、锅炉房报警系统的维护一：气体

2、(qt)的危害1：可燃气体(qt)的危害a、什么(shn me)是可燃气体？ 可燃气体是指能够与空气（或氧气）在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气，遇到火源会发生爆炸的，燃烧过程中释放出大量能量的气体。b、常见的可燃气体有哪些？ 可燃气体很多，如 HYPERLINK /view/97585.htm t /view/_blank 氢气（H2）、 HYPERLINK /view/34133.htm t /view/_blank 甲烷（CH4）、 HYPERLINK /view/139630.htm t /view/_blank 乙烷（C2H6）、 HYPERLINK /view/126187.ht

3、m t /view/_blank 丙烷（C3H8）、 HYPERLINK /view/151934.htm t /view/_blank 丁烷（C4H10）、 HYPERLINK /view/15690.htm t /view/_blank 乙烯（C2H4）、 HYPERLINK /view/126177.htm t /view/_blank 丙烯（C3H6）、 HYPERLINK /view/713105.htm t /view/_blank 丁烯（C4H8）、 HYPERLINK /view/64945.htm t /view/_blank 乙炔（C2H2）、 HYPERLINK /vie

4、w/77547.htm t /view/_blank 丙炔（C3H4）、 HYPERLINK /view/1301268.htm t /view/_blank 丁炔（C4H6）等。 天然气是古生物遗骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产生的气态碳氢化合物，具有可燃性，多在油田开采原油时伴随而出。 天然气漏气是很危险的，因为过多的甲烷弥漫在空气中，虽然不会中毒（天然气无毒），但是容易造成窒息.遇火还会引起规模不等的爆炸。天然气爆炸极限：5%15%。 甲醇(ji chn)极易蒸发，其蒸发的气体属于爆炸下限10%的甲类易燃气体，故在工业气体检测(jin c)中，甲醇作为可燃气体进行检测。c、燃烧(

5、rnsho)限值 在一般的工业装置中，通常不会有气体泄漏到周围区域，或最坏情况为仅存在一个低水平的气体。所以，探测和预警系统只需要探测从0到爆炸下限的水平即可。2：毒性气体的危害什么是毒性气体？ 毒性气体泛指会引起人体正常功能损伤的气体。 常见的毒性气体有哪些？ 毒性气体又可分为刺激性气体和窒息性气体。所谓刺激性气体是化学工业常遇到的有毒气体。最常见的有氯气、氨气、氮氧化物、光气、氟化氢、二氧化硫、三氧化硫和硫酸二甲酯等；而所谓的窒息性气体是能造成机体缺氧的有毒气体。如氮气、一氧化碳、硝基苯的蒸气、氰化氢、硫化氢等。 硫化氢无色，低浓度时有臭鸡蛋气味，有 HYPERLINK /view/647

6、191.htm t /view/_blank 剧毒。浓度高时反而没有气味（因为高浓度的硫化氢可以麻痹嗅觉神经）。用鼻子作为检测这种气体的手段是致命的。 甲醇对人体有低毒，因为甲醇在人体新陈代谢中会氧化成比甲醇毒性更强的甲醛和甲酸(ji sun)（蚁酸），因此饮用含有甲醇的酒可引致失明、肝病、甚至死亡。误饮4毫升以上就会出现中毒症状(zhngzhung)，超过10毫升即可因对视神经的永久破坏而导致失明，30毫升已能导致死亡。 标准状况(bio zhn zhun kun)下一氧化碳（CO）纯品为无色、无臭、无 HYPERLINK /view/784265.htm t /view/_blank 刺激

7、性的气体。一氧化碳进入人体之后极易与血液中的 HYPERLINK /view/519.htm t /view/_blank 血红蛋白结合，产生碳氧血红蛋白，使血红蛋白不能与 HYPERLINK /view/48978.htm t /view/_blank 氧气结合，进而使其呼吸麻痹而亡。3：缺氧与富氧的危害 a、缺氧的危害 我们需要呼吸空气中的氧气才能生存。长时间 HYPERLINK /s?wd=%E5%A4%A7%E8%84%91%E7%BC%BA%E6%B0%A7&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 大脑缺

8、氧会造成 HYPERLINK /s?wd=%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E9%80%86%E8%BD%AC&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 不可逆转的损害，甚至 HYPERLINK /s?wd=%E8%84%91%E6%AD%BB%E4%BA%A1&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 脑死亡。一般性的“体内缺氧”，即使不会直接发生生命危险，也会对身体健康造成损伤。空气是由几种不同的气体组成的，其中包括氧气。正常的环境

9、空气中所包含的氧气浓度约为20.9v/v。当氧气浓度下降到19.5v/v之下时，空气就会被认为是缺氧了。当氧气浓度下降到16v/v之下时，空气就会被认为是对人类不安全的了。b、富氧的危害富氧也是很危险的。当氧气水平增加时，材料和气体的可燃性也会增加。当氧气水平增加到24时，一些物品如衣服等可能会自燃。二：传感器的类型及使用方法1：什么(shn me)是传感器？ 传感器是能感受（或响应）规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及(yj)相应的电子线路所组成(z chn)。国家标准这样定义“传感器”：能感受规定被

10、测量的并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常由敏感元件和转换元件组成。国际电工委员会(IEC)的定义为：“ 传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。2：什么是气体传感器？ 气体传感器是将空气中的气体含量转化为电信号的器件。传感器产生的电信号经电子线路处理、放大和转换后，实现气体含量的显示和报警。可见，传感器是气体检测报警仪的基础的、核心部件，它的优劣一定程度上决定了气体检测报警仪的质量和功能指标。3：气体传感器的发展史 在实际应用中最先被大规模应用的气体传感器是半导体传感器，其次是催化燃烧传感器和电化学传感器，现在红外传感器也开始得到应用。20世纪初第

11、一只半导体传感器诞生于英国，并一直在欧洲发展和应用，直到20世纪50年代半导体气体传感技术才流传到日本，并有日本人把这项技术推进到了顶峰。而欧洲人在发现了半导体传感器的种种不足后开始研究其它传感器。气体传感器的理论直到70年代才传入到我们国家，80年代我国才开始研制气体传感器，整个技术主要继承于德国。4：传感器的分类(fn li) 传感器可分为物理(wl)类传感器和化学类传感器。常用的气体传感器类型为半导体传感器、催化燃烧传感器、电化学传感器和红外传感器。5：半导体传感器的原理(yunl)及应用 HYPERLINK /info/4812.html t /info/_blank 半导体 HYPE

12、RLINK /info/1695.html t /info/_blank 传感器是一种采用半导体气敏为主要使用材料的传感装置，它利用与其气体接触时使半导体的导电率等物理性质发生变化来检测待测气体的成分和浓度。半导体传感器稳定性差，受环境影响较大，尤其每一种传感器的选择性都不是唯一的，输出参数也不能确定。因此，不宜应用于计量准确要求的场所。另外一个问题是半导体传感器对常见污染物的检测线性范围相对较窄。在线性范围之内，检测结果很准确，而一旦浓度落在线性范围之外，就只能确定“有或无”的检测了。半导体气体传感器由于他的特性，一般应用于家庭报警器、不需要精度的测漏设备等。6：催化燃烧传感器的原理和应用催

13、化燃烧式气体传感器是利用催化燃烧的热效应原理，由检测元件和补偿元件配对构成测量电桥，在一定温度条件下，可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧，载体温度就升高，通过它内部的铂丝电阻也相应升高，从而使平衡电桥失去平衡，输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号。通过测量铂丝的电阻变化的大小，就知道可燃性气体的浓度。为在不断变化的环境状态下确保温度稳定性，最好的催化燃烧式传感器使用(shyng)了热对珠。它们分别位于Wheatstone电桥电路对立的两个支路上，在这两个支路上，其中一个“灵敏(ln mn)的”传感器（即常所谓(suwi)s传感器）将会与所有存在的可燃气体反应，而另一个平衡的

14、惰性或不灵敏的（n-s）传感器则不会。催化燃烧传感器可检测大部分可燃性气体，对于不能燃烧的气体，传感器都没有任何反应。催化燃烧传感器在缺氧环境下指示值误差较大。使用催化燃烧传感器测量可燃气体浓度时，催化燃烧传感器要求至少在8%-10%的氧气浓度下才能进行准确测量。某些物质可能会分解催化剂并在催化剂表面形成固态物质，这可能导致传感器灵敏度降低。高浓度含硅化合物会使传感器立即损坏。其他的一些物质会被催化剂吸收或形成新的化合物从而抑制催化反应，这种抑制可能是暂时性的，只要将传感器放在新鲜空气中一段时间就会自动恢复，比如卤代烃的影响就是这样。但无论如何，恢复都不可能是完全的，都会对传感器的灵敏度造成很

15、大的影响。一些(yxi)物质，比如硫化氢，可能会具有(jyu)上述两种影响。高浓度会使传感器立即失效，而较低浓度则对灵敏度有轻微的影响。易燃易爆传感器的精确度还会受到高浓度易燃气体混合物的影响，对于测量桥的过分加热会加速催化剂的蒸发(zhngf)，这会使传感器的灵敏度部分或全部降低。过热还会烧毁测量电桥。暴露于氧气不足时的更高浓度的易燃易爆气体之中，则会导致炭黑在烧结表面的沉积，而炭黑的积聚会导致传感器爆裂而损坏电路。催化燃烧式传感器原理是目前最广泛使用的检测可燃气体的原理之一。使用催化燃烧传感器的可燃气体报警器具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点，而被广

16、泛应用与工业气体检测领域。7：电化学传感器的原理和应用电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电化学传感器由传感电极（或 HYPERLINK /view/4881255.htm t /view/_blank 工作电极）和反电极组成，并由一个薄电解层隔开。气体首先通过微小的毛管型开孔与传感器发生反应，然后是疏水屏障层，最终到达电极表面。采用这种方法可以允许适量气体与传感电极发生反应，以形成充分的 HYPERLINK /view/1520474.htm t /view/_blank 电信号，同时防止电解质漏出传感器。电化学传感器的检测反应速度快、检测精度准、稳

17、定性好、能够定量检测，但寿命较短。它主要适用于毒性气体的检测，目前国际上绝大部分毒气检测采用该类型传感器。这类传感器也有缺点：一些气体传感器不但对与之相应的气体（即它们按照设计应该反映的气体）反应，而且对其他气体（干扰气体）也发生反应，因此有必要注意在设计和安装过程中避免将这些传感器用在可能有干扰气体的地方。传感器需要定期标定，通常为三个月一次；传感器在使用1到3年后通常需要更换。电化学气体传感器大都(ddu)是以水溶液作为电解质，电解质的蒸发或污染，常会导致传感器信号下降，使用寿命短；由于空气中有被测物质存在，传感器中的有效成分被消耗，因此传感器一旦被启封，就视为参加了使用，即使没用于测量，

18、它的寿命也在缩短；电化学气体传感器的寿命期望值为2年，使用不当它的寿命可能更短。电化学氧气传感器在拆封后，空气中的氧气就会一直(yzh)与之电化学气体传感器内部的溶液发生反应，故氧气传感器在所有气体传感器中的寿命是最短的。8:其他(qt)气体传感器的应用红外传感器的原理和应用 红外气体传感器是对2-10m波长范围的红外光，不同异核气体分子由于旋转和振动对不同波长的红外光有特异吸收，当红外光透过被测气体时，检测红外光谱的缺失及光强度的变化可以实现对气体的检测。 红外传感器的应用很广，在检测很多种的气体中都使用到它，而且它的可靠性很高，选择性很好，精度也高，没有毒，受到环境的干扰较小，寿命比较长，

19、对氧气不依赖等等的优点，在未来的市场中很可能会成为主流的。当然，它也有缺点，因为处在刚刚起步的阶段，技术不够精湛，而且市场上很少，制造的成本比较高，这些种种的缺点对它在市场上的使用都有一定的限制。但是，希望在未来的技术发展中，可以发现更多更好的技术让它变得更加成熟，更加实用，在市场上的占有位置更高。b、其他(qt)传感器的应用磁性(cxng)氧气传感器 这是磁性氧气分析仪的核心，但是目前也已经实现了“传感器化”进程。 它是利用空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理制备的。 这种传感器只能用于氧气的检测，选择性极好。大气环境中只有氮氧化物能够产生微小的影响，但是由于这些干扰气体的含量往往(wngwn

20、g)很少，所以，磁氧分析技术的选择性几乎是唯一的！ 老牌工业产品，全世界各地都有制造商。其他还有像光离学气体传感器、固体电解质气体传感器等。9：气体传感器的市场走向 未来一段时间，使用半导体和催化原理的气体检测仪器仪表依靠着价格优势仍会占据部分低端市场。电化学传感器及检测仪器，在精度要求高的低浓度毒性气体、有机蒸汽、酒精气体、氧气监测领域综合优势突出。红外气体传感器及仪器适用于监测各种易燃易爆、二氧化碳气体，具有精度高、选择性好、可靠性高、不中毒、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长等显著优点。这些优点将导致电化学、红外原理的气体检测仪器占领更广泛的行业高端市场，并在未来逐步成为市场主流。

21、三：固定式探测器及控制器使用(shyng)过程中遇到的问题 1：KB2100II的使用(shyng)及注意事项 KB2100气体报警控制器可与我公司(n s)4-20mA电流输出的气体探测器组成工业用气体报警控制系统。在集气站控制器KB2100II连接型号为BS01II的探测器。当空气中有被测气体或者液体挥发时，探测器即产生与空气中被测气体浓度成正比的电流信号，该信号传给控制器，控制器经处理后显示出被测气体浓度。当被测气体浓度达到或者超过设定值时，控制器即发出声、光报警信号并输出有关控制信号，启动相应控制装置，从而避免重大事故的发生。 本产品采用模块化设计，即每一通道对应一台气体探测器，通过与

22、适当的探测器配合使用，该产品可以监测可燃气体、毒性气体以及氧气等多种气体。 如果控制器处于浓度报警或故障报警状态，按消音键可消除报警声，但故障指示灯和故障继电器的状态不受影响，当再次出现报警时，将重新触发声音报警器。当气体浓度下降到报警设定值以下时，报警状态仍然保持，直到按下复位键解除所有的报警指示。复位后控制器恢复到正常监控状态。 当确认事故隐患排除(pich)后，由专人作联动复位处理即：复位控制器（按复位键） KB2100的操作权限分为普通权限、一级权限、二级权限三个级别。普通权限没有密码(m m)，仅可以消音；一级权限可以复位，密码默认为9999；二级密码可以修改参数，但最多操作的是零点

23、平移，密码为1111。输入一级/二级权限密码后，按确定键，屏幕显示“1 on”/“2 on”表示密码输入正确，即可进行相应权限(qunxin)的操作；如果屏幕显示“Erro”，则表示密码输入错误，请重新输入。2：KB6000III的使用及注意事项KB6000型气体报警控制器主机内嵌微处理器，配以丰富的软件功能，完成探测器信号采样、数据实时计算、系统故障检测、电源管理、按键扫描、显示驱动、报警显示、报警外设驱动等功能；开机自动搜索。在集气站控制器KB6000III连接型号为TC100II的探测器。指示灯情况见列表：指示灯名称状态指示主电绿灯亮主供电电源工作正常黄灯亮主供电电源工作故障或关闭备电绿

24、灯亮备电电电源工作正常黄灯亮备电电电源工作故障或关闭充电故障黄灯亮备电电池充电故障总故障黄灯亮传感器或控制器出现故障备注：控制器正常工作时，只有主电和备电两颗指示灯绿色点亮。 3：KB8000II的使用(shyng)及注意事项 本产品人机接口采用大屏液晶显示器和高级键盘交互操作，全中文界面(jimin)，显示清晰、操作简单；其特有的软件抗干扰技术，实现了机器故障软检测，可靠性高且便于维护。主要(zhyo)技术参数：电源主电源：AC 220V33V 50Hz5Hz；备用电源：DC 24V3V可充电铅酸电池功率10W输出供电电压DC 24V6V配套探测器型号TC100、BS01、BS03、BS60

25、R、WD6200、BS66系列探测器工作温度-1050工作湿度95%RH指示(zhsh)灯指示说明：指示灯功能电源（绿色）电源正常时点亮（主电源、备用电源任一路正常时，此灯点亮）总报警（红色）系统连接的任一探测器处于报警状态时点亮总报警（黄色）系统任何部位出现故障时点亮不同用户(yngh)的操作权限：用户类型用户权限出厂密码未登录用户消音普通用户复位、报警实时查看、故障实时查看、故障部位查看、自检999999特权用户全部操作权限1111114：固定式气体(qt)探测器的使用和注意事项a、分线制探头BS01II 优点：分线制探头BS01II连接的控制器是KB2100II，一路显示连接一个探测器，

26、清楚明了、操作方便；一旦一路出现问题不会影响其他路正常使用。 缺点：现场布线繁琐，施工材料成本大。 b、总线(zn xin)制探头TC100II 优点：总线制单头TC100II连接的控制器是KB6000III，操作功能(gngnng)多，现场布线简单，施工成本较小。 缺点：由于现场探测器使用的是同一根线连接，当一路(yl)出现问题时将影响整体的使用功能；现场维护的难度大。 c、总线制探头TC100II的编号是有探头内部的拨码开关所决定的，拨码开关采取的是二进制进行编码。d、探头的使用过程中避免直接用纯气对探测器进行检测是否具有检测功能。若在没有标准气体的情况下想检测探测器是否具备报警功能，可将密封的塑料袋中充入纯气，然后打开密封袋稀释内部气体，然后再用配好气体对其进行试验。e、当检测系统出现问题的时候，避免直接关闭主机等待维修。长期使用的气体探头在通电过程中处于一种稳定状态，当断电时间较长时，会打破传感器的稳定状态，使其产生故障。d、新更换的传感器会有一段时期的老化过程，也就是稳定过程（大概周期为7-15天）。在其过程中出