关键词：可燃气体；报警器；计量检定方法；分析；措施；
随着社会经济的快速发展，石油、化工、冶金、燃气、电力等一些高危企业在室内外安装了可燃气体检测报警器。可燃气体检测报警器在这些企业中得到了广泛的应用，同时也出现了不容忽视的问题，这些可燃气体检测报警器安装在现场可以正常工作，其数值准确。
一、可燃气体检测报警器的工作原理
作为可以确保企业安全生产的计量器具，可燃气体检测报警器的应用场景比较广泛。如今，市面上所用的报警器有很多种类，根据它们使用方式的不同，将可燃气体报警装置分为可移动式、便携式以及固定式三种类型；按照传感器的检测原理，可以划分为热导型、催化燃烧型和红外线吸收型等。以最为平常的催化燃烧型可燃气体检测报警装置举例说明，并且阐述该报警装置的原理以及结构。可燃气体检测报警装置主要由检测元件、放大电路、报警系统、显示器等组成，用于监测环境中可燃气体的浓度。
1.仪表探测器。仪表探测器能够检测可燃气体中的浓度。构成仪表探测器的元件主要有电源以及测量电桥等。然而，测量电桥又由参比元件、检测元件以及其他两个有着相同阻值的电阻组成，当电源和测量电桥连接之后就能够形成仪表探测器。铂金属丝缠绕成线圈状之后，使用三氧化二铝将多孔材料包裹起来，并且将催化氧化剂涂于包裹材料上方，把它固定在金属圆筒中。在类型为催化氧化的可燃气体报警器中，检测元件是以测量电桥测量臂的形式存在的，而参比元件则是对电桥进行测量的测量臂，剩余的两个电阻值一致的电阻，用于其他两个桥臂的测量。当可燃气体进入通电电路的检测元件中的时候，可燃气体就会与检测元件表面的催化氧化剂相互接触，会在接触表面产生无焰燃烧，此时就会对铂丝线圈进行加热，从而给检测元件升温。当温度过高的时候，检测元件的电阻值会升高，从而破坏测量电桥的平衡性。这时测量电桥处的压力就会发生改变。电桥的失衡程度可以根据电压信号的大小来判断。
2.气体报警控制器。一般情况下，气体报警控制卡、电源以及主机等部件构成了气体报警控制器，在各个网点、各个位置的仪表探测器中实现集中控制和显示。该装置通过接收仪表探测器所发出的电压信号，并且将其转化为电流信号，就能够将这一信号反映在主控显示器上方，通过监督电力信号，能够控制可燃气体的浓度。在电流信号处于一定值时，可燃气体的浓度要大于正常值，此时，报警器就会启动报警功能。
二、分析可燃气体检测报警器的计量检定
1.检定基础条件分析。在进行可燃气体检测报警器计量检定工作前，需要考虑到温度和风力等因素的影响，采取对应的措施以保证检定工作的准确性和可靠性。例如当周围环境温度较低时，检测样本中存在不易气化的气体就容易在钢瓶内部形成凝结物，从而对检测气体的各浓度都存在影响，导致检测结果不精准。对于温度较低的情况需要将气瓶在检定环境中放置一段时间，让温度得到一定回升之后再进行报警器的检定。除此之外，当检定区域的风速较快或者位置偏高，气体浓度就很容易被稀释掉，同样对检定结果有较大的影响，需要在进行检测的时候适当增加气体浓度，将定罩与探头的密封连接，防止气体扩散出去，导致检测数值变低。
2.检定技术手段分析。在进行检定工作过程中，检测对象和环境通常并不相同，因此工作人员需要做好仪器使用说明和环境气体的分析，然后根据所搜集的数据对对应标准气体进行选择，以此来保证检定的质量。其次，如果报警装置安装在较高的地方，工作人员还需要进行长管路的安装，然后对气体流量进行加强，弥补消耗的气体。根据实际检定情况，还要使用与气体物质钢瓶配套的减压阀。如果需要对具有腐蚀性和吸附性的气体进行检定，则需要使用不锈钢制成的针型微调阀。
3.检定工作实施分析。在实施检定工作的过程中，需要保证报警器处在正常的运行工作状态。具体来说是保证仪器能够安全稳定运行，将检测数据清晰显示。为了保障装置控制和探测器能够相互兼容，还应该尽量使用同一供应商的产品，保证设备能够相互匹配。同时在开展检定工作时，还需要将装置控制器和其他连接切断，然后再进行检定工作。
4.检定显示误差分析。可燃气体检测报警装置经过一段时间使用之后容易出现系统误差，例如出现零点漂移现象。因此在实际检定过程中，如果数据存在较大误差，则有可能是因为装置出现系统误差，需要做好零点校正处理。这种处理方式能够使检定过程得到简化，并且使检定工作结果的准确性有很大保证。此外，对于检定区域的环境需要进行清理，像灰尘、油污这类物质容易导致检定数值偏低，对数据影响较大。所以一定要做好检定区域的清理工作，在确保清理干净之后才能开展检定工作，不仅能够提高检定结果的精准度，更是对提高传感器的使用年限有帮助。
三、计量器具控制
1.检定条件。（1）检定环境条件。可燃气体报警系统开展检定工作所需的环境温度应该在0～40℃，相对湿度要小于85%，并且要具备良好的通风环境。（2）检定用设备。①气体标准物质。使用和检测气体类型相同的标准物质，比如乙炔、氢气以及甲烷等，如果在仪器中并没有指明需要检测气体的种类，就需要使用丙烷或者异丁烷等标准物质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其要求标准气体的浓度大约是满量程的10%、40%、60%。对于浓度比较高的标准物质，可以借助稀释装置将其稀释，同时要控制流量误差不大于±1%，重复性不大于0.5%。在使用气体标准物质的时候，应该将其浓度单位换算成和被检测仪器的表示单位一致。②流量控制器。旁通流量计以及检定用流量计组成了流量控制器，流量的范围应不小于500mL/min，并且要使流量计的准确度级别不低于4级。③零点气体。对氮气或者空气进行清洁，确保氮气的纯度不低于99.99%。④秒表。秒表的分度值不大于0.1s。⑤减压阀和气路。使用能够和气体标准物质钢瓶相互配套的减压阀和不影响气体浓度的管路材料。
2.检定方法。检查报警动作值以及报警功能。通入大于报警设定点浓度的气体标准物质，让仪器产生报警的动作，检查仪器的声光报警是否处于正常的状态，然后对报警值进行记录。重复开展三次测量操作，将测量所得的算术平均值当成报警动作值。在仪器没有和供电电源连接的情况下，使其与仪器电源开关接通。在电源插头的相、中联线上，然后将另一个接线端接在仪器的接地端处，给其施加持续5s的直流电压，使用绝缘电阻表测量仪器的电阻值。
3.示值误差。对仪器进行通电预热，使其处于稳定的状态之后，需要按照被检测仪器的采样方法来运用流量控制器，对需要检测仪器的流量加以控制。在对扩散式的仪器进行检定的时候，需要按照使用说明来规定流量的大小。在对吸入式的仪器进行检定的时候，需要保障旁通流量器中放出气体。根据以上的通气方式，需要通入零点气体和浓度为满量程60%的气体标准物质，然后对仪器的零点和示值进行调整。重复以上测量3次。
4.响应时间。当通入零点气体，对仪器的零点进行调整之后，需要再通入浓度是满量程40%的气体物质，此时，需要取得稳定的示值，并且要停止通气，使仪器恢复到零点。这时候需要继续通入以上的气体物质，让秒表运转起来，等到示值达到稳定值90%时，需要将秒表停止，记录秒表所显示的时间。根据以上的方法重复进行3次测量，并且将3次测量所得的算术平均值当成仪器的响应时间。
5.漂移。量程漂移和零点漂移都是仪器的漂移内容。通入零点气体，等到仪器的示值稳定之后，需要将仪器的显示值Z0记录下来，之后再通入浓度是满量程60%的气体标准物质，等到读数稳定之后，需要将仪器的示值S0记录下来，将标准气体撤去。在便携式的仪器连续运转1h之后，每隔10min重复以上的操作，同时需要将仪器的显示值Zi及Si记录下来。使用具有最大绝对值的Zi，将其看作仪器的零点漂移，并且对漂移的量程进行计算。将绝对值最大的Si当作仪器的量程漂移。
6.检定结果处理。按相关规程要求检定合格的仪器，发给检定证书；对于检定不合格的仪器，发给检定结果通知书，并且注明不合格项目。
四、可燃气体检测报警器计量检定需要注意和完善的策略
1.就可燃气体检测报警器的检定工作来说，因为该项工作能够有效维持报警器处于正常工作的状态，所以在开展报警器的检定工作之前，应注意以下几个方面的问题：首先，需要给报警器的检定工作配备对应的检定气体。（1）原则上可燃气体报警器要采用经计量认证与被检测气体相匹配的标准样气。相同的被测介质所选的标准样气不同，报警点也不同。（2）使用该可燃气体报警器检测非烃类混合物或与爆炸下限浓度的气体燃烧时产生的热量相差较多的烃类混合物，不得已时，可使用丁烷、异丁烷、丙烷等既易得又稳定的单组分燃料作为样气。此时必须依据一定的检测信号换算关系调整气体报警器的量程。（3）可燃气体报警器检定前，探头的周围环境应无可燃气体。如果有可燃气体，要先拆下防雨罩，充入一定量的洁净空气后，再连续通入样气，以保证检定过程的准确性。（4）当被测气体为烃类混合物时，异丁烷为首选样气，其次为丙烷。其次，需要重视气体流量的设定工作，该项工作的合理程度会对检定工作的自身价值产生一定的影响。流量设置太大或者太小，相当于从根本上改变了传感器的工作环境，从而导致数值不准确。最后，在日常工作中还要经常深入企业进行安全生产指导和宣传，让企业依据监测区域的大小和空间高度等因素，合理确定探测器的安装数量，保证在可燃气体泄漏时覆盖每一个位置，防止出现监测盲区。可燃气体报警器要检测可燃气体，探测器和检测环境沟通是必然的，因此环境中的灰尘和水汽进入探测器是无法避免的。为了避免灰尘和水汽进入而损坏探测器控制器，在探测器安装完成后，提醒企业一定要安装透气防护罩。
2.把好质量关，定期强制监测。相关部门应该强化对修理、制造以及生产以可燃气体报警器的相关企业和单位的监管，要求其获得国家颁布的相关行业资格证明后，才能开展本行业的安装、修理和生产作业。针对油田、石油、化工、污水站、油库以及液化气站等特殊的作业环境下，应该高度注重报警器检测操作，且安排专人管理和监督，定期强制检测相关的报警设备，如仪器检测不过关，且尚未按照要求整改更换的，必须实施相应的处罚，从而确保报警器能够正常运行，与此同时，在一定程度上保障企业的物资、财产以及人员的生命安全。
总之，可燃气体的利用已经遍及了我们生活各处，需要加强对其的检测，保证安全运输、存贮和使用。可燃气体报警器检定工作是一项较为复杂的工作，相应的工作人员需要在不断实践中吸取经验，自主学习最新的报警器装置和技术，工作人员之间不断的交流是提升自身实力的一种方法。工作人员在进行检定工作时需要严格按照检定规程，按规程进行检定，及时掌握可燃性气体检测报警器发展的最新动态，只有这样才能科学的做好检定工作。
参考文献：
[1]刘林波.张萍，可燃气体检测报警器计量检定与计量管理的探讨.2019.
[2]钟卫萍.李虎春，浅谈可燃气体检测报警器的计量检定分析与讨论.2018.
论文作者:姜明奎
论文发表刊物:《科学与技术》2019年19期
论文发表时间:2020/4/28
标签：气体论文; 报警器论文; 仪器论文; 工作论文; 浓度论文; 测量论文; 探测器论文; 《科学与技术》2019年19期论文;