Detaljeret introduktion til kalibreringsmetoder for gasdetektorer
Kalibreringen af gasdetektor afhænger af gastypen og koncentrationsområdet. For at opnå tilfredsstillende nøjagtighed er blandingen af målgas og baggrundsgas en god kalibreringsgas. Faktisk købes de fleste kalibreringsgasser fra kemiske anlæg.
A. Forblandet kalibreringsgas
Metoden til forblanding af kalibreringsgasser er den foretrukne og mest populære metode til gassensorkalibrering. Forblandede kalibreringsgasser kan komprimeres og opbevares i gasflasker ved et bestemt tryk. Disse flasker kan være af enhver størrelse, men under kalibrering på stedet foretrækker folk små og lette gasflasker. Disse små og bærbare gasflasker kan opdeles i to kategorier: lavtryks- og højtryksgasudstyr.
Lavtryksgasflasker med tynde vægge og lav vægt er sædvanligvis ikke-genanvendelige og til engangsbrug. Højtryksgasflasker er designet til rene kemiske farlige materialer. For kalibreringsgasser har disse cylindre typisk tykke vægge og kan modstå et tryk på 2000 psi.
For at kalibrere sensoren og tillade højtryksgas at strømme ud af højtrykscylinderen, kræves en trykreducer. Den er sammensat af en trykregulator, en trykmåler og et flowbegrænsende hul. Et flowbegrænsende hul er en type ekstremt lille ledningshul, der tillader en vis mængde luftstrøm under et givet tryk.
Under kalibreringsprocessen kræver nogle sensorer fugt og fugt for at opnå passende aflæsninger. Denne befugtningsproces er den samme som sensorens nulstilling.
B. Penetrationsudstyr
Permeationsanordningen er en forseglet beholder indeholdende gas-væske ligevægtskemikalier. Gasmolekyler trænger gennem kanterne eller topdækslet på beholderen. Permeationshastigheden for gasmolekyler afhænger af stoffets permeabilitet og temperatur. Permeabiliteten er stabil over lang tid. En konstant kalibreringsgas dannet ved blanding med gennemtrængende kemikalier, dens permeabilitet kendes efter temperaturen er angivet. Dette kræver en konstant temperatur kaliber måleanordning og en flowregulator. Permeationsrøret transporterer dog kontinuerligt kemikalier med en konstant hastighed, hvilket resulterer i opbevarings- og sikkerhedsproblemer. Permeabiliteten af en given gas kan være for høj eller for lav til anvendelsen. For eksempel trænger gasser med højt damptryk for hurtigt ind, mens gaskemikalier med meget lavt damptryk har en permeabilitet, der er for lav til noget formål.
De fleste penetreringsanordninger kan findes i laboratorier og bruges ofte i analytiske instrumenter. Til gasovervågning er den koncentration, der kræves til sensorkalibrering, typisk for udstyr med høj permeabilitet. Derfor er dens anvendelse begrænset.
C. Krydskalibrering
Ved at bruge krydskalibreringsmetoder påvirkes hver sensor hovedsageligt af interferens fra andre gasser. For eksempel, for at kalibrere 100 procent LEL af ethan gas, bruges 50 procent ELE af metangas normalt i stedet for den faktiske ethan gas. Dette skyldes, at ethan er flydende ved stuetemperatur med lavt damptryk. Derfor er det svært at bruge en blanding af * * og holde den ved højt tryk.
Metan har med andre ord et højt damptryk og er meget stabilt. Derudover kan den blandes med luft og holdes på højt tryk. Sammenlignet med ethanblanding kan metan bruges til flere kalibreringsformål og har en lang levetid. 50 procent ethanblanding opnås let. Derfor anbefaler producenter af brandbare gasalarmer at bruge metan som erstatning for kalibrering af andre gasser.
Der er to metoder til at bruge metan som erstatning for kalibrering af andre gasser.
Den første metode er at kalibrere den brændbare gasalarm med metan og samtidig gange den opnåede aflæsning med responsfaktoren i manualen for at erstatte aflæsningerne for andre gasser. De mest almindeligt anvendte katalytiske sensorer er som denne.
Den katalytiske sensor er et lineært output, så brugen af responsfaktoren er i overensstemmelse med det fulde skalaområde. For eksempel, når man kalibrerer en sensor med metan, er outputtet af pentan kun det halve af methan. Derfor er responsfaktoren for pentan {{0}}.5. Så når sensoren faktisk detekterer pentan og bruger metankalibrering, ganges aflæsningen med 0,5 for at opnå aflæsningen af pentan.
Den anden metode bruger stadig metan som kalibreringsgas, men kalibreringsaflæsningen er dobbelt. For eksempel ved at bruge 50 procent LEL methan kalibreringsgas til at kalibrere 100 procent LEL pentan. Selvom metangas blev brugt til kalibrering, er aflæsningen af instrumentet efter kalibrering koncentrationen af pentangas.
D. Gasblanding
Ikke alle kalibreringsgasser er tilgængelige. Selvom den er tilgængelig, er det muligt, at kalibreringsgassen muligvis ikke er tilgængelig ved en bestemt koncentration eller en fast baggrundsblanding. Imidlertid kan mange blandinger kalibreres til gasmonitorer med lavt koncentrationsområde efter fortynding.
