Подробное введение в метод калибровки детектора газа
A. Предварительно смешанный калибровочный газ
Метод предварительного смешивания калибровочного газа представляет собой калибровку и метод газового датчика. Предварительно смешанные калибровочные газы можно сжимать и хранить в баллонах под давлением. Эти бутылки могут быть любого размера, но при калибровке в полевых условиях люди предпочитают бутылки меньшего размера и более легкие. Эти небольшие портативные газовые баллоны можно разделить на две категории: газовое оборудование низкого и высокого давления.
Газовые баллоны низкого давления тонкостенные, легкие и, как правило, не подлежат вторичной переработке и одноразовому использованию. Газовые баллоны высокого давления предназначены для чисто химических опасностей. Для калибровочных газов эти баллоны обычно имеют толстые стенки и выдерживают давление до 2000 фунтов на квадратный дюйм.
Для калибровки датчика и обеспечения выхода газа под высоким давлением из баллона с газом высокого давления требуется редуктор давления. Он состоит из регулятора давления, манометра и отверстия для ограничения потока. Отверстие ограничения потока представляет собой очень маленькое линейное отверстие, подходящее для пропускания определенного количества воздуха при заданном давлении.
Некоторым датчикам требуется влажность во время процесса калибровки, чтобы получить правильные показания. Этапы процесса увлажнения аналогичны настройке нулевой точки датчика.
Б. Оборудование для проникновения
Устройство проникновения представляет собой герметичный контейнер, содержащий химикаты, уравнивающие газовую и жидкую фазы. Молекулы газа проникают через край или верхнюю часть контейнера для проникновения. Скорость проникновения молекул газа зависит от проницаемости вещества и температуры. Уровень проникновения остается стабильным в долгосрочной перспективе. Постоянный калибровочный газ, смешанный с проникающим химикатом, проницаемость которого известна с учетом температуры. Для этого потребуется термостатический манометр и регулятор расхода. Однако трубы для пермеата непрерывно поставляют химикаты с постоянной скоростью, что создает проблемы с хранением и безопасностью. Проницаемость данного газа может быть слишком высокой или слишком низкой для данного применения. Например, газы с высоким давлением пара проникают слишком быстро, а газовые химикаты с очень низким давлением пара имеют слишком низкую проницаемость, чтобы их можно было использовать.
Оборудование для осмоса в основном можно найти в лабораториях и часто используется в аналитических приборах. Для мониторинга газа концентрации, необходимые для калибровки датчика, типичны для оборудования с высокой проницаемостью. Поэтому его применение ограничено.
C. Перекрестная калибровка
При использовании метода перекрестной калибровки каждый датчик в основном страдает от помех со стороны других газов. Например, для калибровки этана с 100% НПВ обычно используется метан с 50% ОВП вместо фактического этана. Это связано с тем, что этан при комнатной температуре является жидкостью и имеет низкое давление пара. Поэтому сложно использовать безопасную смесь и поддерживать ее под высоким давлением.
Другими словами, метан имеет высокое давление пара и очень стабилен. Кроме того, его можно смешивать с воздухом и поддерживать при очень высоком давлении. Метан можно использовать в большем количестве калибровочных ситуаций, чем смеси этана, и он имеет длительный срок службы. Смесь этана с 50% содержанием легко доступна. Поэтому производители сигнализаторов горючих газов рекомендуют использовать метан вместо калибровочных газов.
Существует два метода использования метана в качестве заменителя калибровки других газов. Первый способ заключается в калибровке сигнализатора горючего газа по метану и одновременной замене показаний по другим газам путем умножения полученных показаний на коэффициенты срабатывания, указанные в инструкции. Именно так обстоит дело с наиболее часто используемыми каталитическими датчиками.
Каталитический датчик имеет линейный выход, поэтому коэффициент чувствительности используется в соответствии с полномасштабным диапазоном. Например, при калибровке датчика по метану выход пентана вдвое меньше метана. Следовательно, коэффициент отклика для пентана равен 0,5. Поэтому, когда датчик действительно обнаруживает пентан, но откалиброван по метану, показания умножаются на 0,5, чтобы получить показания пентана.
Во втором методе в качестве калибровочного газа по-прежнему используется метан, но показания калибровки удваиваются. Например, для калибровки пентана со 100 % НПВ используйте калибровочный газ по метану с концентрацией 50 % НПВ. Хотя во время калибровки использовался метан, после калибровки прибора его показание является концентрацией пентана.
D. Смешивание газов
Доступны не все калибровочные газы. Даже если он доступен, возможно, что при определенной концентрации или фиксированной фоновой смеси калибровочный газ недоступен. Однако многие газовые смеси можно разбавлять для калибровки газоанализаторов с диапазоном низких концентраций.
