催化燃烧式甲烷测定器检定

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摘 要： 催化燃烧式甲烷测定器是利用催化燃烧的原理来测量空气中甲烷浓度的仪器。主要介绍催化燃烧式甲烷测定器的工作原理以及在检定与使用中应注意的问题。

关键词： 催化燃烧式甲烷测定器；检定；使用；校准

中图分类号：TD-7 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）0120188-01

甲烷是自然界中分布很广的一种气体。作为一种清洁能源，它为我们的生产生活提供动力，然而从化学的角度看，它又是一种易燃易爆的危险气体，这就为甲烷的开采、储存与运输带来了许多安全隐患，这种隐患让人们在使用的过程中必须付出许多额外的精力去应对。然而随着科技的不断发展，直至今天，人们已经有越来越多的手段可以防范这种安全隐患的发生，催化燃烧式甲烷测定器就是其中最具有代表性的一种。作为一种高科技产品，催化燃烧式甲烷测定器在检定与使用过程中也有许多应当注意的问题，这些问题对于甲烷浓度的检测至关重要。

1 催化燃烧式甲烷测定器的工作原理

催化燃烧式甲烷测定器主要应用于煤矿井下甲烷含量的测定与报警。当空气中甲烷的浓度达到或者超过规定的数值时，催化燃烧式甲烷测定器发出警报，从而避免由此可能产生的安全问题发生。

仪器主要由传感器、电源、显示电路、放大电路、报警电路组成。空气中出现的甲烷气体会在传感器的黑白元件表面无焰燃烧，产生的热量被转变成电信号输出，再经过CPU处理，把甲烷气体的浓度计算出来，传输给显示电路与报警电路。

2 测定器检定过程中的注意事项

主要包括外观及通电检查，示值误差的检定，响应时间的检定，报警误差、报警声级强度及光报警信号的检定，仪器的漂移的检定五个方面。

2.1 外观以及通电检查

对于甲烷测定器，在功能的设置、使用方法还有外形结构等一些方面或许会有差别，所以在检测外观以及通电状况的时候有许多不同的情况，但是都要按照JJG678-2007中的明确规定，逐一检查，不能遗漏。

2.2 示值误差的检定

首先要对仪器进行零点和示值校准。其次，为避免由于仪器规格、型号、种类不同而产生的误差，要在该种仪器说明书的指示下，用规定的流量进行检定，并且保证检定与校准时的流量一样。在读取仪器稳定读数的步骤要连续进行三次，以三次的平均值作为测量结果，判断仪器的示值误差是否合格。

2.3 响应时间的检定

响应时间是指仪器示数由0升到额定值的90%处所需要的时间。此项目主要是对催化燃烧元件的活性是否合格而设。响应时间也应以三次测量的平均值为标准。测量过后仪器数值要归零。

2.4 报警误差、报警声级强度及信号的检定

主要是对蜂鸣器的质量进行检测。取三次报警平均值与报警设定值进行对比，之差即为报警误差。报警声强度应取三次测试的最小值，其值不应小于75dB。报警光的信号应该能在黑暗中达到20m外仍然清晰可见才算合格。

2.5 仪器的漂移的检定

主要是根据催化燃烧式甲烷测定器的电子特性而设置的检定项目。仪器的漂移有零点漂移与量程漂移两个方面，零点漂移应该保持在土0.1%以内，量程漂移应该保持在土0.2%以内。

3 测定器使用过程中的注意事项

1）防止仪器受到剧烈打击与震动，严禁与水接触。

2）严格按照《煤矿用甲烷检测载体催化原件》（AQ6202-2006）来更换催化元件。

3）电池的更换、拆装、充电等严禁在煤井下进行。

4）为了避免由于电池问题而导致测定器无法工作，当测定器电压不足时，要立刻停止使用。

5）为了保证结果准确、避免仪器损坏，必须按照说明书操作和使用仪器。

6）为避免仪器的测量误差和保护仪器，在瓦斯浓度超过仪器的测定范围或者空气中含有硫化氢的环境中禁止使用。

7）为了测定器能够正常工作，使用之前一定要保持电量充足；使用时，要保证电源开关所处的环境中空气清洁，预热15min以后，若显示器的数值为零才能使用，若数值不为零，应当按照说明书进行调试；应当定期对测定器进行校准，以保证测定数值的准确可靠；实际检测的时候，要将甲烷测定器放到被测环境中，经过十几秒的自然适应，才能读出测定器显示的数值。

4 仪器校准时的注意事项

1）校准应在气流温度稳定的环境中进行。

2）在使用标准气样对仪器进行校准的时候，要严格按照说明书对气流强度进行控制，避免气流强度影响结果，造成人为误差。

3）需要将仪器中的气体充分排放干净后，才能换用不同浓度的气体对仪器进行校准。

5 实际应用中应注意的问题

1）仪器本身的问题。每次电源接通后，都要经过一个预定时间才能使仪器稳定下来。在这一段时间内，仪器可能会出现数值跳动或者不稳定等情况，这并不是仪器故障引起的。

2）氧气对仪器的影响。空气中氧气的浓度大小也会对仪器的测定结果产生一定的影响。所以在使用甲烷测定器对煤井内瓦斯进行测定的时候，还可能会出现几种意外情况：① 不论空气里瓦斯的含量是多少，当氧气的浓度处在5%之下的时候，测定仪的显示数值都会接近0。这是由于氧气含量太少，不能使甲烷在燃烧元件上得到充分燃烧，从而只能产生微弱的热量，不能使燃烧元件的数值发生改变。② 当空气中瓦斯含量过高，超过4%的时候，也会由于燃烧不充分而使得仪器数值偏低，不

能正确测试出正确的数值。这也使在检测高浓度瓦斯的时候，催化燃烧式甲烷测定仪的数值要比光干涉式甲烷测定小很多，还会出现随着瓦斯浓度增大，数值反而变小的现象。③ 在瓦斯的含量小于4%时，氧气的浓度也与正常空气中相差不多的时候，使用甲烷测定所得出的结论最精确。

3）正确的维护。测定器属于电子仪器，正确的使用与维护对仪器的使用寿命还有工作时间至关重要。仪器应当时常保持电量充足，在使用过程中，还应该尽量避免仪器受到冲击或者碰撞。除此之外，还有一些重要的问题需要注意：① 在首次使用仪器的时候，应当遵守说明书的规定，在充足的时间里为仪器充上充足的电量。② 每次使用完成以后，无论还有多少电量，都应当将电压放到欠压状态，再充上足够的电，确保下一次能够正常使用。③ 要经常对甲烷测定仪进行校准标定。④ 如果发现仪器的灵敏程度有所降低，应该及时对燃烧催化元件进行更换。另外，有些特殊气体，比如硫化氢、二氧化硫、硅蒸汽等可能造成催化元件无法正常工作。所以在有变压汽油、起火区域、液化油类、放炮后等环境中应尽量避免对催化燃烧式甲烷测定器的使用。

6 结语

安全问题是生产过程中的重要问题。为保证煤井下工作能够顺利进行，使用催化燃烧式甲烷测定器一定要按照以上标准严格执行，一点也马虎不得。我坚信，随着技术的进步，终究有一天人类能够克服甲烷的这种安全隐患，使之更好地为人民服务。

参考文献：

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