家用燃氣報警器用氣體傳感器的檢定方法

王成華

（德州市產(chǎn)品質(zhì)量標準計量研究院，山東 德州 253034）

引言

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，高層密集型住宅日益增加。燃氣以其清潔環(huán)保、高效節(jié)能、使用方便等優(yōu)點逐步進入廣大消費者家中且倍受青睞。但在使用過程中，因燃氣泄漏所造成的爆炸、中毒等意外事故時有發(fā)生，嚴重的威脅了廣大人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。為防止此類事故的發(fā)生，各地方燃氣企業(yè)主管部門大力推廣家用燃氣報警器，且《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》GB50028-2006中10.4.3條規(guī)定：住宅廚房內(nèi)宜設(shè)置排氣裝置和燃氣濃度檢測報警器。

一、具體檢測對象研究

目前普遍應(yīng)用的檢測報警儀主要利用ppm為基本測量單位，就是在百萬氣體體積空間中該類氣體實際占據(jù)的空間分數(shù)，主要換算方法就是利用測量氣體的相對分子質(zhì)量與其一定溫度作用下的摩爾體積進行相除計算。人類正常生存所需的氧氣含量是有限度要求的，而報警儀器則是盡量控制缺氧和富氧情況的蔓延情況，一般缺氧值體積分數(shù)設(shè)置為百分之十八，富氧標準定位百分之二十三，同時富氧環(huán)境容易引發(fā)爆炸現(xiàn)象，這是檢定過程中需要嚴密注意的。在具體的檢測手段方面，包括催化燃燒形式、熱島流程、擴散式和泵吸技術(shù)等，并且在技術(shù)調(diào)節(jié)方式不斷升華的作用下，該類裝置還存在固定式和便攜式的區(qū)分。所謂固定式結(jié)構(gòu)主要是建立實時監(jiān)測系統(tǒng)，并將必要監(jiān)控設(shè)備安置在可能發(fā)生爆炸危險的角落，實施完成報警回復，擴散功能是其完成采樣工作的主要媒介二而便攜式一般表現(xiàn)為泵吸式工具，通常設(shè)置某種可以應(yīng)用在危險作業(yè)環(huán)境的長導管，對一些可燃、有毒氣體進行遠距離檢測。后期鋼鐵冶煉和煤礦行業(yè)部門開發(fā)了一種袖珍型的擴散式采樣工具，這種儀器可以直接佩帶給安全技術(shù)人員并處于危險作業(yè)空間中，輔助其對現(xiàn)場安全情況實現(xiàn)科學地評沽，實用價值比較廣闊。有關(guān)上述的儀器種類樣式比較繁多，測量范圍也逐漸擴展，但基本無法避免性能差別形式不穩(wěn)定和實用壽命不長等缺陷，一般使用期限不會超過三年，因此在實際應(yīng)用活動中，最好對其進行定期的技術(shù)檢定，保證使用活動中有關(guān)安全質(zhì)量的維持。

二、報警器種類及相關(guān)要求

現(xiàn)按國家規(guī)范要求，探測器對于燃氣泄漏濃度的報警通常確定為各種氣體爆炸下限濃度的25%?？扇細怏w摻混空氣遇明火發(fā)生爆炸的濃度范圍稱爆炸極限。當可燃氣體含量減少到不能形成爆炸混合物時的含量，稱為燃氣的爆炸下限，而當可燃氣體含量一直增加到不能形成爆炸混合物時的含量，稱為爆炸上限。即，可燃氣體的爆炸濃度低于爆炸下限（可燃氣體不足）或高于爆炸上限時（含氧量不足）都不會發(fā)生爆炸。天然氣的爆炸極限5%～15%。根據(jù)《家用燃氣泄漏報警器》CJ3057-1996中第4.1條規(guī)定：天然氣的報警體積分數(shù)為0.1%～1%（爆炸下限的25%）；液化石油氣的報警體積分數(shù)為0.1%～0.5%；CO含量≤30%的人工煤氣的報警體積分數(shù)為0.025%～0.15%。

三、家用燃氣報警器用氣體傳感器的檢定方法

（一）響應(yīng)濃度試驗流程及其原理

在響應(yīng)濃度試驗過程中，有關(guān)工作人員需要將試驗按照其正常工作時的狀態(tài)放置在試驗箱中。然后連接控制器，接通電源，在正常穩(wěn)定環(huán)境條件下打開并且穩(wěn)定10min左右。此時可以打開氣源，并且向試驗箱內(nèi)部注入所需的氣體，打開攪拌器，維持其工作狀態(tài)大約2min即可。主要目的是對空氣進行充分攪拌，使得試驗結(jié)論、數(shù)據(jù)的準確性和穩(wěn)定性都實現(xiàn)一定提升。將空氣充分攪拌均勻后，關(guān)閉攪拌器。等待幾分鐘之后（這一數(shù)據(jù)需要記錄），報警器就會正常運作發(fā)出報警信號。此時計算機系統(tǒng)能夠自動記錄氣體濃度值，這一數(shù)據(jù)來自于紅外線氣體分析器顯示的數(shù)值。而且報警器在完成其報警功能后，能夠及時切斷輸出信號，進而切斷氣源，即通過控制電磁閥完成切斷動作。從這一試驗過程也能發(fā)現(xiàn)，該家用燃氣報警器檢測裝置的安全性較高。

（二）設(shè)置標準氣體的流量格式

實際考察發(fā)現(xiàn)，流量范圍較小時，具體儀器數(shù)值顯示也不大，并且在流量不斷增大的作用下，數(shù)值也呈正比形態(tài)變化直到飽和狀態(tài)才會停止。這種顯示數(shù)值的變化范圍基本超過儀器自身誤差標準的百分之五左右。從某種服務(wù)視角分析，裝置測量的對象主要是實際空間環(huán)境中的特定氣體含量，這種現(xiàn)象主要是由外部氣壓作用引起的。因此，不管儀器選用泵吸式還是擴散式，如果流量檢定不夠標準，都對傳感器的準確性造成制約，令之前做的數(shù)值標定工作失去存在價值，有關(guān)儀器流量規(guī)定說明的遵守顯得至關(guān)重要。因此根據(jù)被檢儀器的采樣方式使用流量控制器，控制被檢儀器所需要的流量。

四、結(jié)語

氣體檢測報警器是在具體保證工作人員人身安全的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)后期環(huán)境改造的必要工具，因此有關(guān)內(nèi)部技術(shù)調(diào)整和校準補充是不可遺漏的。只有全面促進結(jié)構(gòu)的完整搭建，才能真正維持報警器的正常工作水平，進而防止安全事件的產(chǎn)生和擴散。