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專業知識
氣體檢測儀-深國安百科
一、什么是氣體檢測儀?
氣體檢測儀是用于檢測、分析和測量空氣中一種或多種氣體濃度的設備，它主要利用氣體傳感器來檢測環境中存在的氣體種類和濃度，當檢測氣體濃度達到預設的報警值時，就會發出聲光報警，提醒操作人員及時采取措施，避免事故的發生。氣體檢測儀目前在多種工業、研究和環境應用中發揮著重要作用，尤其在可能存在有害氣體或低氧濃度的場所。
二、氣體檢測儀有什么用途?
氣體檢測儀的作用主要體現在以下幾個方面：
?1.檢測氣體純度?：在氣體儲罐、管道等儲運設備中，氣體檢測儀可以準確地測定出氣體的體積，從而了解氣體的組成情況，對氣體的純度進行檢測。這對于需要高純度氣體的行業，如半導體制造、醫療氣體供應等，至關重要。
2.?安全預警?：氣體檢測儀能夠實時監測環境中的氣體濃度，當可燃易爆氣體、有毒有害氣體以及氧氣的濃度值超標時，它會及時發出警報，提醒人員采取相應措施，從而有效預防安全事故的發生。這一功能在石油、化工、煤礦等高風險行業中尤為重要。
3.?分析氣體濃度含量?：對于多組分的混合氣體，氣體檢測儀可以對其各組分的濃度含量進行檢測分析。這在鍋爐、管道等場合內混合氣體濃度的監測中非常有用，有助于確保生產過程的穩定性和安全性。
4.?環保監測?：氣體檢測儀還可用于大氣環境監測、污染源排放監測等，為環境保護提供數據支持。通過長期、連續的監測，可以及時發現并處理環境污染問題，保護生態環境和公眾健康。
三、產品類型
深國安氣體檢測儀產品類型豐富多樣，涵蓋了多個系列和用途，以滿足不同行業和場景的需求。具體來說，常見的產品類型主要包括幾大類：固定式六合一氣體檢測儀、無線便攜式氣體檢測儀、手提式多參數氣體檢測儀、移動防爆型多合一氣體檢測儀、法蘭式氣體檢測儀等。詳細介紹如下。
1.SGA-506固定式六合一氣體檢測儀：是一種用于實時24小時在線監測氣體的專業儀器，它可以自由組合單一探頭、或者二合一、三合一、四合一、五合一、六合一等探頭類型，如有多種氣體檢測需求，這種多探頭組合式設計的固定式氣體檢測儀的傳感器探頭是可以更換的，一機多用，節約成本。SGA-506固定式六合一氣體檢測儀采用工業級CT6防爆設計,嚴格遵照GB50493-2009《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》研發生產，并取得相關的CPA型式批準證書、消防產品認證、國家防爆證和第三方計量證書和外觀專利證書。
2.SGA-606無線便攜式氣體檢測儀：是一款手持便攜、本安防爆、監測報警、智慧物聯為一體的手持式多合一氣體探測器設備;產品可根據客戶需求個性化定制1-6種氣體進行組合，氣體不限、量程不限、檢測原理不限;現場濃度達到國家規定的安全限值后，會自動發出聲光振三種報警方式進行提示。還可通過深國安物聯網平臺，實時在電腦端或手機APP端查看數據，設置郵件、短信、微信消息推送等功能，讓您更加便捷高效地管理目標氣體。
3.SGA-608手提式多參數氣體檢測儀：是深國安自主研發生產的一款多組份氣體分析儀器;產品可根據客戶需要任意組合1-10種目標氣體，并可增配PM2.5、PM10、溫度、濕度共十項監測指標;產品內置大容量鋰電池，真空泵主動采樣，可快速對環境中的多組份因子進行實時在線檢測;高清觸摸彩屏，可實時查詢或導出歷史數據，并可以列表或曲線圖表的方式展現數據;小巧輕便，方便攜帶，最適合應急搶險、災情處置、大氣環境監測、園區特殊污染物分析、汽車尾氣排放、鍋爐煙氣分析等多組份場合使用。
4.SGA-505移動防爆型多合一氣體檢測儀：是深國安采用固定式檢測儀和移動電源一體化設計而成的氣體檢測設備，產品可根據客戶需要任意搭配1-6種氣體組合，氣體種類不限，檢測量程不限，采樣方式不限，支持選配溫濕度、PM2.5/10粉塵檢測功能。CT6防爆級別設計，移動式防爆型氣體檢測儀防爆級別達到CT6，常規適用250℃環境工作，可以根據現場工況選配高溫探桿，支持最高800℃環境下工作使用。
SGA-505移動防爆型多合一氣體檢測儀新升級加入防爆電池箱，標配2萬毫安電池量，單次充滿電，可續航3-4天，不僅可長時間外出工作，還可直流電24小時在線監測，固便兩用，節約成本。SGA-501系列移動式防爆型氣體檢測儀外觀可單手握提，非常方便走航式現場環境全方位360°勘測工作，適合用途于應急搶險、災情處置、大氣環境監測、或廠界特殊污染物分析等多場景使用。
5.SGA-501法蘭式氣體檢測儀：是一種專為工業環境中氣體濃度監測設計的先進設備，能夠直接插入到氣體傳輸管道內部，實時、準確地測量并顯示管道內特定氣體的濃度。這種檢測方式相較于傳統的外置式檢測，具有更高的精確度和更快的響應速度，因為它直接處于氣體環境中，減少了因氣體擴散、溫度壓力變化等因素導致的測量誤差。
四、采樣方式
1.擴散式氣體檢測儀：它主要工作原理通過自然的空氣流動，隨著空氣的自由流動緩慢的將氣體流入儀器氣體傳感器的氣室，進行氣體濃度數據分析，儀表上的顯示屏顯示實時的氣體濃度數據。
優缺點：擴散式氣體檢測儀能夠實時的檢查空氣中是否含有一種或多種可燃及有毒有害氣體，一般使用于開放場合，如敞開的作業車間，檢測空氣中泄露的氣體。這種方法受檢測環境的影響，如環境溫濕度、風速風向等，監測數據會存在一定的誤差。
2.泵吸式氣體檢測儀：主要工作原理儀器氣室內置了一個微型吸氣泵，通過儀表主板上電源端口啟動氣泵對采樣點區域的氣體進行抽氣采樣，然后將采樣氣體送入到氣室內部氣體傳感器進行分析檢測。
優缺點：泵吸式氣體檢測儀一般適用于人不宜進去的地方，或在作業人員進入之前，就必須進行檢測的地方。如坑道、管道、下水道、密閉糧倉、罐體等環境。也可以在氣室進氣口接入通氣長管，遠距離進行吸氣采樣。檢測速度快，準確率也比較高。
3.管道式氣體檢測儀：主要工作原理在氣室一端帶有螺紋，安裝時在管道相應位置開個口，焊接上相同口徑的法蘭，再將探測器帶螺紋的一端與管道法蘭接口擰緊，不漏氣。從而實現管道內部的實時檢測。
優缺點：管道式氣體檢測儀適用于管道流速不高、常溫常壓、無粉塵油污、無干擾氣體的環境下進行檢測分析。一般應用于密閉管道、過程控制、科學實驗等領域。
五、技術原理
1.催化燃燒氣體檢測儀技術原理：它是采用惠斯通電橋的原理，由檢測元件和補償元件配對組成電橋的一個臂，遇可燃性氣體時檢測元件敏感體表面發生無焰燃燒，敏感體溫度升高，感溫材料電阻增加，橋路輸出電壓變大，該電壓變化量隨氣體濃度增加而成正比例增加，根據測定電橋輸出信號的變化量大小就可以判定檢測氣體的濃度。
優點：催化燃燒氣體檢測儀具有輸出信號線性好、指數可靠、價格低廉、與其他非可燃氣體無交叉干擾等特點。
2.半導體氣體檢測儀技術原理：它利用被測氣體的吸附作用改變半導體的電導率，通過電流變化的比較激勵報警電路。 半導體式傳感器在測量時受到環境的很大影響，因此輸出線性不穩定。半導體傳感器由于其反應非常靈敏，目前廣泛使用的領域是測量氣體的微泄漏現象。
3.電化學氣體檢測儀技術原理：它是通過傳感器與被測氣體發生反應并產生與氣體濃度成正比的電信號來工作。被測氣體首先通過微小的毛管型開孔與傳感器發生反應，然后是憎水屏障，最終到達電極表面。其次允許適量氣體與傳感電極發生反應，以形成充分的電信號，同時防止電解質漏出傳感器。穿過屏障擴散的氣體與傳感電極發生反應，傳感電極可采用氧化機理或還原機理。這些反應由針對被測氣體而設計的電極材料進行催化，通過電極間連接的電阻器，與被測氣濃度成正比的電流會在正極與負極間流動。測量電流即可確定氣體濃度。
優點：電化學氣體檢測儀耗電小、線性和重復性好、壽命長以及良好的挑選性和高靈敏度等特點，目前幾乎廣泛應用于實驗室領域，電化學氣體傳感器是通過檢測電流來檢測氣體的濃度，目前電化學氣體檢測儀是檢測有毒有害氣體最常見和最成熟的檢測技術。
4.紅外線氣體檢測儀技術原理：它是依據朗伯-比爾定律，其物理定律是當一束平行單色光垂直通過某一均勻非散射的吸光物質時,其吸光度與吸光物質的濃度及吸收層厚度成正比。紅外線氣體檢測儀常用的紅外線波長為2~12μm，簡單說，紅外線氣體檢測儀原理就是將待測氣體連續不斷的通過一定長度和容積的容器，從容器可以透光的兩個端面中的一個端面側邊射入一束紅外光，然后在另一個端面測定紅外線的輻射強度，最后依據紅外線的吸收與吸光物質的濃度成正比就可知道被測氣體的濃度大小。
特點：紅外線氣體檢測儀具有很高的監測靈敏度，PPM級氣體濃度有微小變化都能分辨出來。它測量范圍寬：可分析氣體上限達100%VOL，并且進行精細化處理后，還可以進行測量 ppb級氣體的分析。紅外線氣體檢測儀一般主要適用于測甲烷、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫、氨氣、乙醇、苯等氣體的檢測。還可以檢測絕大多數有機物(HC)，有機揮發性混合物(VOC)等氣體。
5.光離子PID氣體檢測儀技術原理：它是通過一個紫外光源，化學物質在它的激發下產生正、負離子就能被檢測器輕易探測到。當分子吸收高能紫外線時就產生電離，分子在這種激發下產生負電子并構成正離子。這些電離的微粒產生的電流通過檢測器的放大，就能在外表上顯現ppm級的濃度。這些離子通過電極后很快就重新組合到一同變成原來的有機分子。在此進程中分子不會有任何損壞。
優點：光離子PID氣體檢測儀具有很高的靈敏度，它可以測量ppb水平的VOC，具有快速響應和快速響應時間。它可以測量大多數VOC和TVOC氣體。
6.熱傳導氣體檢測儀技術原理：是一種新型測可燃氣體的檢測原理，它主要是通過測量混合氣體熱導率的變化量來實現分析被測氣體的濃度大小。通常熱傳導氣體傳感器導熱系數的差異通過電路轉化為電阻的變化，傳統的檢測方法是將待測氣體送入氣室，氣室的中心是熱敏元件，如熱敏電阻、鉑絲或鎢絲，加熱到一定溫度，把混合氣體熱導率的變化轉化為熱敏元件電阻的變化，電阻值的變化時比較容易精確測量出來的。當待檢測氣體的熱導率高時，熱量將更容易從熱敏元件中消散，并且其電阻將減小;可通過對熱敏元件電阻的測量便可得知混合氣體熱導率的變化量，從而可分析出被測氣體的濃度大小。
優點：熱傳導氣體檢測儀一般廣泛用于測可燃易爆性氣體，或者也是可以適用測個別一些有毒有害氣體，其優點一是檢測范圍大，最高能檢測氣體濃度達到100%VOL，其優點二具有較高的穩定性和可靠性，工作穩定性好、使用壽命長、不存在容易發生老化的問題。熱傳導氣體檢測儀技術原理廣泛適用檢測高濃度甲烷、氫氣、乙炔、丙烷、氦氣、光氣、氬氣、笑氣等氣體。
7.光學波導氣體檢測儀技術原理：它是通過玻璃光波導面固定對某一種被測氣體有選擇性響應的敏感試劑，來制作的薄膜光波導氣體傳感器。首先利用離子交換法可以制備出折射率平穩變化的光波導，然后通過玻璃基板表面附近結合比較弱的或可移動的離子與玻璃表面的半徑較小離子進行交換，可以形成折射率略高于基板的導波。
接著將篩選具有一定選擇性的敏感材料，通過旋轉甩涂法或者提拉法固定在玻璃光波導表面，制作薄膜玻璃光波導傳感元件，將薄膜玻璃光波導傳感元件安裝在光波導檢測系統中對氣體進行檢測，當敏感層與被測氣體相互按觸時，氣敏改變敏感薄膜的光學參數，進而引起臨近波傳播模式的改變,導致輸出光強度的變化。最終光學波導氣體檢測儀的輸出光強度變化程度，與被測氣體濃度有關，因此，檢測輸出光強度的變化就可以獲得被測氣體濃度的有關信息。
優點：光學波導氣體檢測儀具有精度高、穩定性強、抗干擾能力強、分辨率等特點，能夠實時對空氣中的PPM級氣體分子進行捕捉，并實時反饋監測數值。其唯一的缺點就是產品的成本會比較高，可能對于各行業的應用上并不多。光學波導氣體檢測儀一般適用檢測一氧化氮、二氧化氮、臭氧、硫化氫、氨氣、一氧化碳、二氧化硫、三甲胺、氯氣、氯化氫、氯化氫等等氣體。
8.激光氣體檢測儀技術原理，它是一種基于可調諧半導體激光吸收光譜技術(TDLAS)的傳感器，TDLAS是Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy的縮寫，激光氣體檢測儀主要是利用可調諧半導體激光器的窄線寬和波長隨注入電流改變的特性，通過調制激光器的波長，使激光器的波長掃描過被測氣體分子的吸收峰，從而基于朗伯比爾(Lambert-Beer)定律，使氣體分子對被調制的激光進行吸收，從而根據吸收量實現對氣體分子濃度的測量。
六、氣體檢測儀量程選型攻略
氣體檢測儀的常見量程通常根據其應用場景和用戶需求來確定，以下是一些常見的量程范圍：
?(1)低量程?：0-10ppm，這種量程的氣體檢測儀通常用于需要高精度監測低濃度氣體的場合，如實驗室、醫藥生產等。
(2)?中量程?：0-100ppm或0-500ppm，這種量程的氣體檢測儀適用于化工生產、石油煉制等過程中氣體的監測，能夠覆蓋大部分工業應用場景。
(3)高量程0-100%VOL(體積百分比)，這種量程的氣體檢測儀通常用于監測可能存在高濃度氣體的場合，如儲罐區、泄漏源附近等。需要注意的是，不同品牌和型號的檢測儀可能具有不同的量程選擇，具體量程還需根據實際需求進行定制。
(4)氣體檢測儀?0-100%LEL(爆炸下限)是測易燃，易爆性氣體爆炸下限。
七、精度誤差說明
氣體檢測儀精度誤差說明氣體檢測儀精度誤差說明，是確保安全生產與環境監測中不可忽視的一環。盡管現代科技已極大提升了這類儀器的精準度，但任何測量設備都不可避免地存在一定的誤差范圍。理解并合理控制這些誤差，對于保障檢測結果的可靠性至關重要。
目前市面上，普遍的氣體檢測儀器一般的檢測精度誤差值在3%范圍內，劣質一些的檢測儀器可能會在5%范圍內，但是有些用戶也經常詢問到氣體檢測儀其能不能做到1%檢測精度，實則以目前氣體檢測儀器的技術研發基本很難突破做到1%以內。那么該怎么辦呢?深國安推薦可了解這款SGA-501系列在線式氣體檢測儀，該產品主要的功能特點是可定點布設監測一些微含量氣體，其檢測誤差上可穩定控制在1%以內范圍的。所以有特殊要求的一些用戶，可以在選型上考慮選擇這種儀器。
八、常見問題說明
1.氣體檢測儀4-20mA怎么接線
很多小伙伴反饋在氣體檢測儀的安裝連接上不知道如何去操作4-20mA接法的問題，實則氣體檢測儀在4-20mA接線方法上是與RS485接線是有區別的，所以大家在安裝的時候千萬不可能搞混連接哦。
所謂三線制也就是指儀表輸入端口為V,S,GND這樣的三種線制的接線端。S為單獨的模擬量信號輸出端4-20mA的正向信號端I+, 那它的負極端就是我們共用的GND了。在S與GND端之間形成了隨氣體濃度大小而變化的4-20mA的電流信號輸出與濃度數值成正比例關系。
通常我們遠程的氣體報警控制主機或者是其他采集信號模塊接受到電流大小的變化來顯示對應濃度值，所以我們在現場施工上也是需要使用采用屏蔽線，防止線路干擾而帶來的電流突變而影響到氣體探測器控制主機的數據顯示與現場檢測的儀表不對等。
具體的三線制設計電路參考：我們可以看到從主機內部拉出一條三線電纜，有對應的V,S,GND,在儀表這端也有對應的三個端子，一一對號接入即可。與兩制就多了一根芯，三線制的優勢就是在于供電與信號分離，儀表功耗大小與信號輸出無關。也不會因儀表使用和工作時有自身功耗增加變化而導致輸出電流信號的不穩定。
2.氣體檢測儀是否必須配置報警主機?
氣體檢測儀是否必須配置報警主機?實則這個看自身的需求情況，如果預算有限的情況下，可以不用安裝報警控制主機，而且本身氣體檢測儀器設備自帶聲光報警，可以獨立單點安裝使用，一旦監測氣體濃度超過設定的報警值時，會觸發報警響聲，而且現在儀器還比較智能化，可連接物聯網PC/手機APP平臺隨時監測數據。
3.氣體檢測儀現場的檢測濃度一直為零，是什么回事?
氣體檢測儀在現場的檢測濃度一直為零，理論上現場是應該有一些濃度的，如果出現該種情況一般有兩個原因：其一，檢測儀的零點發生了漂移;其二儀器在運輸的過程中傳感器被震松或脫落，那么如何解決這個問題呢?
解決方法：把氣體檢測儀器拿到潔凈的空氣中，先確認儀器的傳感器是否有松動，然后對儀器依次進行恢復出廠設置、零點校準操作(注意是先進行“恢復出廠設置”操作，再進行“零點校準”)
4.氣體檢測儀器測爆和測泄漏有什么區別?
氣體檢測儀器測爆顧名思義就是測可燃，易爆性氣體，主要以檢測周邊空氣當中可燃氣體濃度值是否達到爆炸下限。而氣體檢測儀測泄漏的意思，就是檢測氣體濃度泄漏的地方，通常主要是針對管道線路、存儲氣罐等儲存氣體的設備進行檢查是否泄漏的設備。不過目前正對測氣體泄漏，用的比較多都是泵吸式氣體檢測儀器，該設備采用泵吸式方式對可能會出現的地域進行抽檢。通過內置泵將氣體抽到檢測儀傳感器進行測試，若有泄漏即可顯示數值并做好預防與防護。
5.如何處理氣體檢測儀帶偏壓的問題?
通常固定式氣體檢測儀帶偏壓的情況，一般它的倒計量是10000秒,差不多2.8小時。解決方法：可以按下中間鍵就可以退出,但是沒有完全穩定就退出的話,如果現場值在報警值以上,又加了本地聲光報警,所以出現偏壓的情況就會一直叫(提示聲)。
其次便攜式氣體檢測儀出現的帶偏壓問題，一般要只要保持電池有電的情況下,就相當于在穩定倒計時,基本不會發生存在不穩定的偏壓時間的問題。
6.氣體檢測儀測量數值為負數是什么情況?
氣體檢測儀出現負數不一定是儀器故障的問題，若是沒有出現過負數的檢測儀，倒是可能存在安全隱患。由于環境因素，如溫度和濕度的變化，所有電化學或催化珠氣體傳感器都容易進入正負讀數漂移狀態。但這些并不是傳感器讀數為負的較常見原因。 因此氣體檢測儀測量數值為負數存在兩個情況，詳細解說如下。
(1)負交叉干擾影響
當傳感器放置在產生負交叉干擾的氣體中時，也可能發生負讀數。例如在測量二氧化硫時，如果二氧化硫傳感器通常對二氧化氮有-100%的交叉干擾，放置在2PPM的二氧化氮中，則儀器上的二氧化硫讀數將為-2PPM。那么，這是否表明您應該避免在同一儀器中使用相互有負交叉干擾的傳感器?絕對不是!如果大氣中同時存在二氧化氮和二氧化硫，能讓您知道每種氣體真實濃度的方法是在多氣體檢測儀中同時使用這兩個傳感器。
(2)在污染的大氣中讀數歸零
當處于污染的大氣中，存在少量的傳感器的目標氣體時，氣體檢測儀器可能會被“歸零”。當儀器稍后放置在清潔空氣環境中時，傳感器將顯示讀數為負，對應于設備歸零時當時的污染物濃度。例如，當傳感器歸零時，如果一氧化碳濃度為5PPM ，則當傳感器返回到清潔空氣時，讀數將為-5PPM。
7.氣體檢測儀通氣后無反應是什么情況?
氣體檢測儀通氣后就出現無反應的情況，那該如何去處理呢?首先一般會區分有幾種情況：
(1)現場有氣體，儀器反應較慢(很慢)。判斷問題：校準過期或者長時間沒有進行校準產生誤差。處理方法：重新校準儀器。
(2)傳感器壽命到期，儀器靈敏度較低。處理辦法：需要更換傳感器。
(3)現場有氣體，但是儀器沒反應。判斷問題1：有干擾氣體，如果環境中存在有硫化物、硅化物，很容易會導致催化燃燒傳感器中毒，導致氣體檢測儀通氣無反應的情況。判斷問題2：傳感器已損壞或失效。處理方法：氣體檢測儀需要更換新的傳感器或模組。判斷問題3：可能電路板損壞，一般為單片機、運放芯片或信號板損壞，只要更換損壞的元器件即可。
8.氣體檢測儀安裝選擇有線連接還是無線連接好?
氣體檢測儀選擇有線連接還是無線連接，需要根據您的具體需求和場景來決定。如果您對數據傳輸穩定性和實時性有較高要求，且環境復雜，建議選擇有線連接;如果您對安裝靈活性有較高要求，或者難以進行布線，建議選擇無線連接。
(1)氣體檢測儀有線連接?優點：
?數據傳輸穩定性高?：有線連接通過物理線路進行數據傳輸，信號不容易受到外界干擾，能夠保證數據的準確性和實時性。
?傳輸速度相對較快?：有線連接的傳輸速度通常較快，可以滿足對數據實時性要求較高的場合。
?受環境因素影響小?：在一些環境復雜、干擾較大的場所，有線連接方式能更好地保證數據的傳輸質量。
?適用場景?：
對數據傳輸穩定性和實時性要求較高的場合，如化工廠、煉油廠等工業場所。
環境復雜、干擾較大的場所，有線連接能提供更穩定的數據傳輸。
(2)氣體檢測儀無線連接優點：
?安裝方便快捷?：無線連接無需進行布線工作，可以大大節省安裝時間和成本。
?靈活性高?：可以根據實際需要隨時調整檢測儀的位置，不受線纜的限制。
?適合遠距離傳輸?：雖然無線連接的傳輸距離受到一定限制，但可以通過中繼設備或網關進行擴展，適合遠距離數據傳輸。
?適用場景?：
對安裝靈活性要求較高的場合，如臨時施工現場、野外作業等。
難以進行布線的場所，如已裝修好的室內環境或特殊地理環境(如山地、港口等)。
九、使用說明
1.?使用前檢查?：在使用前，請檢查氣體檢測儀的外觀和連接線是否完好，確保傳感器和儀器處于正常工作狀態。
2.?定期校準?：為了保持氣體檢測儀的測量準確性，建議定期進行校準。校準周期可根據使用環境和頻率確定，通常建議每半年進行一次校準。
3.?清潔與保養?：定期清潔氣體檢測儀的傳感器和外殼，避免灰塵和污垢影響測量精度。同時，注意保持檢測儀的干燥和通風，避免長時間暴露在潮濕或高溫環境中。
?4.故障處理?：氣體檢測儀在使用過程中，如遇到任何故障或問題，請及時聯系廠家或專業維修人員進行處理。
