Подробное введение в методы калибровки детекторов газа.
Калибровка газоанализатора зависит от типа и диапазона концентрации газа. Для достижения удовлетворительной точности смесь целевого газа и фонового окружающего газа является хорошим калибровочным газом. Фактически, большинство калибровочных газов закупаются на химическом заводе.
A. Предварительно смешанный калибровочный газ
Метод предварительного смешивания калибровочных газов является предпочтительным и наиболее популярным методом калибровки газовых датчиков. Предварительно смешанные калибровочные газы можно сжимать и хранить в газовых баллонах под определенным давлением. Эти баллоны могут быть любого размера, но при калибровке на месте люди предпочитают небольшие и легкие газовые баллоны. Эти небольшие и портативные газовые баллоны можно разделить на две категории: газовое оборудование низкого давления и газовое оборудование высокого давления.
Газовые баллоны низкого давления с тонкими стенками и легким весом обычно не подлежат вторичной переработке и подлежат одноразовому использованию. Газовые баллоны высокого давления предназначены для чистых химически опасных материалов. Для калибровочных газов эти баллоны обычно имеют толстые стенки и выдерживают давление 2000 фунтов на квадратный дюйм.
Для калибровки датчика и обеспечения выхода газа под высоким давлением из баллона высокого давления необходим редуктор давления. Он состоит из регулятора давления, манометра и отверстия для ограничения потока. Отверстие, ограничивающее поток, представляет собой чрезвычайно маленькое линейное отверстие, которое пропускает определенный объем воздуха под заданным давлением.
В процессе калибровки некоторым датчикам для получения соответствующих показаний требуется влажность и влажность. Этот процесс увлажнения аналогичен установке нуля датчика.
Б. Оборудование для проникновения
Устройство проникновения представляет собой герметичный контейнер, содержащий химикаты, обеспечивающие равновесие газа и жидкости. Молекулы газа проникают через края или верхнюю крышку контейнера. Скорость проникновения молекул газа зависит от проницаемости и температуры вещества. Проницаемость стабильна в течение длительного периода времени. Постоянный калибровочный газ, образующийся путем смешивания с проникающими химическими веществами, его проницаемость известна после задания температуры. Для этого требуется устройство измерения постоянной температуры и регулятор расхода. Однако трубка для проникновения непрерывно транспортирует химикаты с постоянной скоростью, что приводит к проблемам 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, в то время как газовые химикаты с очень низким давлением пара имеют слишком низкую проницаемость для каких-либо целей.
Большинство устройств проникновения можно найти в лабораториях и часто используются в аналитических приборах. Для мониторинга газа концентрация, необходимая для калибровки датчика, типична для оборудования с высокой проницаемостью. Поэтому его применение ограничено.
C. Перекрестная калибровка
При использовании методов перекрестной калибровки на каждый датчик в основном влияют помехи от других газов. Например, для калибровки 100-процентного НПВ газообразного этана вместо фактического этана обычно используется 50-процентный НПВ газообразного метана. Это связано с тем, что этан является жидким при комнатной температуре и низком давлении пара. Поэтому сложно использовать смесь** и поддерживать ее при высоком давлении.
Другими словами, метан имеет высокое давление пара и очень стабилен. Кроме того, его можно смешивать с воздухом и поддерживать под высоким давлением. По сравнению со смесью этана, метан можно использовать для большего количества целей калибровки, и он имеет длительный срок службы. Легко получить 50-процентную этановую смесь. Поэтому производители устройств сигнализации горючих газов рекомендуют использовать метан вместо калибровочных газов.
Существует два метода использования метана в качестве заменителя других газов.
Первый метод заключается в калибровке сигнализатора горючего газа по метану и одновременном умножении полученного показания на коэффициент чувствительности, указанный в инструкции, для замены показаний других газов. Чаще всего используются каталитические датчики такого типа.
Датчик каталитического типа имеет линейный выход, поэтому коэффициент чувствительности соответствует полному диапазону шкалы. Например, при калибровке датчика по метану выход пентана вдвое меньше метана. Следовательно, коэффициент отклика пентана равен {{0}},5. Поэтому, когда датчик действительно обнаруживает пентан и использует калибровку по метану, показания умножаются на 0,5, чтобы получить показания пентана.
Во втором методе в качестве калибровочного газа по-прежнему используется метан, но калибровочные показания удваиваются. Например, использование калибровочного газа метана с 50-процентным НПВ для калибровки пентана со 100-процентным НПВ. Хотя для калибровки использовался метан, показания прибора после калибровки представляют собой концентрацию пентана.
D. Смешивание газов
Доступны не все калибровочные газы. Даже если он доступен, возможно, что калибровочный газ не будет доступен в определенной концентрации или фиксированной фоновой смеси. Однако многие смеси можно калибровать для газовых мониторов диапазона низких концентраций после разбавления.
