影響可燃?xì)怏w檢測報警器測量結(jié)果的因素分析

張家梁

陜西省計量科學(xué)研究院 陜西西安 710065

為了保障人們的生命財產(chǎn)安全，安裝一套安全可靠的可燃?xì)怏w報警器對泄露進(jìn)行實時監(jiān)測顯得很有必要?？扇?xì)怏w檢測報警器的應(yīng)用范圍很廣，只要涉及到可燃?xì)怏w（常見的有天然氣、油氣、氫氣、易揮發(fā)的化學(xué)試劑等）的場所都在應(yīng)用，如鋼廠、化工廠、電廠、石油天然氣場所、實驗室、廚房、鍋爐房等。在人們享受該儀器便捷的工作性能的同時，儀器本身的質(zhì)量安全及測量結(jié)果越來越受到重視。

1 可燃?xì)怏w報警器的校準(zhǔn)

①直接校準(zhǔn)在正常情況下，應(yīng)根據(jù)儀器本身的要求。例如，標(biāo)記在催化燃燒報警校準(zhǔn)氣體為i-C4H10或CH4。校準(zhǔn)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行。如果沒有說明，應(yīng)該用等待檢測的氣體進(jìn)行校準(zhǔn)，以將盡可能多的試驗來說明情況。通常先通入清潔空氣或氮?dú)猓ǖ獨(dú)饧兌炔坏陀?9.99%）對報警器零點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。然后再通入標(biāo)準(zhǔn)氣體對報警器示值進(jìn)行校準(zhǔn)。一般滿量程的10%，40%，60%的標(biāo)準(zhǔn)氣體被優(yōu)先選用。②相對校準(zhǔn)最精確的校準(zhǔn)儀器是待測氣體校準(zhǔn)儀器。如果沒有進(jìn)行測試的氣體或者氣體不明，只能選擇一個相對的校準(zhǔn)方法使用另外一種氣體進(jìn)行校準(zhǔn)，檢測另一種氣體仍然使用校準(zhǔn)系數(shù)法或校準(zhǔn)曲線法。比如單位是%LEL，儀器本身要檢測的氣體是乙醇，用甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣體校準(zhǔn)。此時，校準(zhǔn)系數(shù)必須予以考慮。乙醇對甲烷的校準(zhǔn)系數(shù)是1.25。也就是用此儀器測得的乙醇實際濃度應(yīng)為儀器顯示濃度乘以1.25。如儀器顯示為40%LEL，則實際乙醇濃度為40%LEL×1.25=50%LEL。越接近所述校準(zhǔn)系數(shù)1，更準(zhǔn)確的測量結(jié)果將被展示。如果單位是×10，可以使用校準(zhǔn)曲線。校準(zhǔn)曲線的斜率越接近l，測量結(jié)果越準(zhǔn)，更準(zhǔn)確的測量結(jié)果將會顯示。然而，由于不同的傳感器的校準(zhǔn)系數(shù)，該校準(zhǔn)曲線將是不同的。校準(zhǔn)系數(shù)或校正曲線必須由制造商提供，因此這種方法也具有更大的局限性[1]。

2 使用環(huán)境因素

報警器安裝后，現(xiàn)場工作人員應(yīng)熟悉各個檢測器的位置和對應(yīng)的控制器報警編號?？刂剖乙獣r刻保持有人值守，且時刻保持通電狀態(tài)，當(dāng)控制器報警時，應(yīng)及時確認(rèn)現(xiàn)場是否有泄漏，若無有泄漏則應(yīng)將該儀器送修。有氣體泄漏時，即便沒有達(dá)到報警點(diǎn)也應(yīng)到現(xiàn)場巡檢實際情況，記錄檢測到的濃度變化。報警器防雨設(shè)施應(yīng)經(jīng)常檢查維修，避免檢測器被雨水淋濕，因為在檢測器浸水受潮后，輕則影響其使用性能，重則甚至損壞儀表。報警器的檢測器經(jīng)長期使用后，其靈敏度會有所下降，應(yīng)當(dāng)定期查驗。對于報警器的易損件應(yīng)該有備用并及時更換，從檢測器的大量實際使用情況和設(shè)計壽命來看，一般報警器的檢測器為（2-3）a的使用期限，在報警器檢定時，經(jīng)維修和調(diào)整，在沒有其他的異常情況下，若技術(shù)指標(biāo)仍達(dá)不到規(guī)程要求，則說明報警器需要更換新的檢測元件。為保證報警器能正常檢測和安全使用，就應(yīng)及時更換損壞的配件。防止發(fā)生故障的重要手段就是采取預(yù)防措施。由于高濃度氣體在檢測器上的燃燒，能在短暫時間內(nèi)產(chǎn)生大量熱量，使測量電橋上的催化劑加速蒸發(fā)，導(dǎo)致檢測器的靈敏度降低，所以，在使用中不要將高濃度的可燃?xì)怏w直接釋放在報警器的探測器上。同時，如果溫度過高甚至測量電橋有可能被燒毀。另外如果檢測器處于低濃度氧氣、高濃度可燃?xì)怏w的環(huán)境中時，由于可燃?xì)馊紵锌赡苁苎鯕獠蛔愕挠绊懀荒芡耆紵?，形成的炭黑沉淀則會導(dǎo)致積累在檢測器表面，就會損壞整個報警器而使檢測器失效，以至于失去監(jiān)控作用。

3 作為主導(dǎo)實驗室要注意的問題

計量比對是政府計量行政部門加強(qiáng)計量基準(zhǔn)、計量標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)督管理的有效手段，也是實驗室對自身檢定/校準(zhǔn)結(jié)果的有效性進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控所采取的一種方法，因此越來越受到各方重視。比對試驗也是一種提高實驗室檢定水平、促進(jìn)實驗室之間橫向交流的很好方式。在比對進(jìn)行中，各個實驗室不要只注重比對結(jié)果的滿意與否，更應(yīng)將提高實驗室綜合檢定水平及長遠(yuǎn)的發(fā)展作為比對活動中關(guān)注的重點(diǎn)。①比對方案的設(shè)計參照國家計量技術(shù)規(guī)范JJF1117—2010《計量比對》，覆蓋每個比對工作要素的同時要充分考慮到影響比對過程的各個因素，兼顧時間和空間的因素，做到細(xì)致全面，保證比對有效且有序進(jìn)行，一旦出現(xiàn)意外情況要有判斷方法及備樣并啟動備選方案。②確定參考值的計算方法時要充分考慮到傳遞標(biāo)準(zhǔn)的計量特性，比較典型確定參考值的方法有權(quán)威實驗室的量值、算術(shù)平均值、加權(quán)平均值，通常傳遞標(biāo)準(zhǔn)為示值復(fù)現(xiàn)性較好的計量標(biāo)準(zhǔn)量器選用權(quán)威實驗室的量值，傳遞標(biāo)準(zhǔn)為工作計量器具時選用后兩者，其中如果參比實驗室所評定不確定度較為接近時，選用算數(shù)平均值的方法確定參考值，反之則選用加權(quán)平均值的方法。③如果比對選用的加權(quán)平均值的方法確定參考值，每一個參比實驗室的數(shù)據(jù)對參考值的貢獻(xiàn)都很重要，尤其是不確定度數(shù)值越小的對參考值的影響越大，對比對最終結(jié)果也影響最大，這就需要主導(dǎo)實驗室注重對參比實驗室評定結(jié)果的判斷，分析其評定過程是否合理。④離群值的剔除。在比對試驗中難免會有一些實驗室數(shù)據(jù)離群，通常我們選用格拉布斯準(zhǔn)則作為剔除離群值的判斷方法，在全部的異常值剔除后再進(jìn)行參考值的計算[2-3]。

4 結(jié)語

催化燃燒型是較為常見的報警器類型，其工作原理是：可燃?xì)怏w擴(kuò)散到催化燃燒室，燃燒室跨中的傳感器元件上附有的催化劑能夠促使可燃?xì)怏w無焰燃燒，產(chǎn)生一定的熱量，導(dǎo)致燃燒室內(nèi)溫度上高，影響電阻阻值的變化，打破整體的電橋平衡，從而產(chǎn)生較為微小的電壓差，對報警器釋放信號，實現(xiàn)檢測可燃?xì)怏w濃度與泄露量的目的?；诖?，在完善校準(zhǔn)方法、加強(qiáng)日常保養(yǎng)和提高實驗室能力的基礎(chǔ)上，必須進(jìn)一步加強(qiáng)產(chǎn)品自身的性能。