影響可燃氣體檢測報警器檢定結果的因素分析及建議

陳勇 劉慧波

【摘要】可燃氣體檢測報警器是化學計量領域常見的計量器具。可燃氣體檢測報警器關系到人們的財產安全和生命安全，因此，需要對其進行檢定以保證計量性能。本文依據JJG 693—2011《可燃氣體檢測報警器》檢定規程，對可燃氣體檢測報警器檢定結果產生影響的因素進行分析，指出了檢定中的注意事項和常見問題，并提出相應的解決措施，為可燃氣體檢測報警器的檢定提供了技術支持。

【關鍵詞】可燃氣體；報警器；檢定

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.02.025

Analysis and Suggestion on the Factors Influencing the Verification Result of Combustible Gas Detection Alarm

CHEN Yong，LIU Huibo

（Shenyang Kangping County Centre for Market Regulatory Services，Shenyang 110500，China）

Abstract：Combustible gas detection alarm is a common measuring instrument in the field of chemical measurement. Combustible gas detection alarm is related to peoples property safety and life safety. Therefore，it is necessary to verify it to ensure the measurement performance. According to the verification regulation of Alarmer Detectors of Combustible Gas（JJG 693—2011），this paper analyzes the factors that affect the verification results of combustible gas detection and alarm，points out the precautions and common problems in the verification，and puts forward corresponding solutions，which provides technical support for the verification of combustible gas detection and alarm.

Key words：combustible gas；alarm；verification

可燃氣體檢測報警器是實時監測可燃氣體濃度的計量器具，廣泛應用于學校、工廠、加油站、醫院等場所。基于可燃氣體檢測報警器的特殊性，其必須由市場監督管理部門授權的檢定機構進行周期檢定，經檢定合格后才能夠安裝和使用。本文分析了可燃氣體檢測報警器檢定結果的影響因素、檢定注意事項，并給出了應對措施，可有效提升可燃氣體檢測報警器檢定結果的準確性。

1可燃氣體檢測報警器檢定概述

可燃氣體檢測報警器由傳感器（探頭）、儀器主機（控制器）、報警裝置構成，其中儀器主機包括檢測元件、放大電路、報警系統、顯示器等。按照傳感器的檢測原理，可燃氣體檢測報警器可分為：催化燃燒型、熱導型、紅外線吸收型等。

可燃氣體檢測報警器的檢定需要嚴格依據JJG 693— 2011《可燃氣體檢測報警器》檢定規程進行。規程中明確了相關的計量性能要求、通用技術要求、檢定條件、檢定項目、檢定方法、檢定結果處理、檢定周期等，其中檢定項目分為：外觀及結構、標志和標識、通電檢查、報警功能及報警動作值的檢查、絕緣電阻、示值誤差、響應時間、重復性、漂移；儀器的控制分為三個環節，即首次檢定、后續檢定、使用中檢定。JJG 693—2011《可燃氣體檢測報警器》檢定規程科學地分析了可燃氣體檢測報警器各個檢定項目的檢定方法，對儀器的控制和使用起到了重要作用。

2可燃氣體檢測報警器檢定結果的影響因素

2.1環境因素

檢定環境對可燃氣體檢測報警器的檢定結果有較大的影響。環境因素主要包括環境溫度、環境相對濕度、通風情況。首先需要嚴格控制溫度位于0～40℃之間，環境相對濕度小于85%。若溫濕度超過檢定環境的要求，會導致檢定結果不準，示值誤差和重復性超差。

2.2氣體標準物質

可燃氣體檢測報警器的檢定必須使用相匹配的氣體標準物質，若氣體標準物質的選擇不正確，則會對檢定的結果產生不良影響。當可燃氣體檢測報警器未標明可測氣體的類型時，可采用異丁烷、丙烷的通用氣體標準物質進行檢定。無論使用的是相匹配的氣體標準物質還是通用氣體標準物質，都需要滿足被檢儀器的測量范圍和不確定度的要求[1]。

2.3操作因素

在檢定可燃氣體檢測報警器時，檢定員的操作會對檢定結果產生一定的影響。首先，通氣流量控制對檢定結果的可靠性產生影響。依據可燃氣體檢測報警器的工作原理可知，其測量值與傳感器內的敏感元件接收可燃氣體的濃度、流量有一定的關系。在濃度相同的情況下，氣體的流量的大小對傳感器的穩定性、靈敏性有較大的影響，進而影響檢定結果。同時，通過對傳感器的結構分析可知，可燃氣體進入傳感器內的敏感元件必須經過三層擴散，這一過程也叫氣體傳質過程。在增加報警器防護帽上的通氣孔數量后，傳感器的靈敏性會提高三分之一，若去掉防護帽，會再次提高三分之一。當傳感器處于穩定狀態時，傳質速率和催化燃燒反應速率相同。由此可見，流量大小對傳感器靈敏性、穩定性有著較大的影響。其次，氣罩的尺寸對檢定結果有影響。在計量檢定過程中一般會使用氣罩，避免外界空氣影響氣體標準物質的濃度。在戶外進行檢測的時候，使用氣罩能夠避免風速影響氣體標準物質的流量。由于相關規定并沒有明確對氣罩的要求，這會導致在實際通氣檢定中產生一定的差異[2]。

3可燃氣體檢測報警器的檢定注意事項

3.1完善準備工作

在可燃氣體檢測報警器檢定之前，需要做好各項準備工作。由于市場上可燃氣體檢測報警器的類型較多，針對儀器工作狀態的評價標準，不同廠家也各不相同。因此，在開始檢定之前，工作人員需要認真閱讀說明書，了解儀器的工作原理等各項基礎性信息，明確注意事項，保證儀器處于正常工作狀態。在檢定實驗室檢定時，工作人員先要做好通風工作，避免出現明火，在實驗室內禁止吸煙，同時仔細檢查實驗室的溫濕度情況，在環境條件滿足規程的要求下方可進行檢定。在可燃氣體檢測報警器檢定過程中，由于環境較為特殊，需杜絕靜電的產生。因此，禁止檢定人員穿化纖類的服裝和帶有鐵釘的鞋子進入檢定現場。在檢定過程中，檢定現場與監控室檢定人員需要互相配合，做到檢定過程安全，檢定數據可靠。

3.2選擇氣體標準物質

在檢定過程中，氣體標準物質的選擇十分關鍵。依據JJG 693—2011《可燃氣體檢測報警器》檢定規程可知，如果被檢報警器沒有標明具體的氣體類型，檢定人員可以使用異丁烷、丙烷作為氣體標準物質。同時氣體標準物質的濃度應分別選取被檢報警器最大量程的10%、40%、60%。并且還應包含報警點的濃度值，這是對氣體標準物質的測量點或測量范圍的要求。氣體標準物質在k=2時，擴展不確定度小于2%[3]。

3.3檢查供電電源

很多可燃氣體檢測報警器的工作電源為蓄電池或干電池。在可燃氣體檢測報警器正常運行的情況下，通常需要工作電源提供一定的電流，從而為采樣的流量提供保障。當電源的供電能力不符合儀器要求的時候，采樣的流量、指示的精準性會下降，響應時間也會增加，儀器便無法及時反映真實的氣體濃度。因此，對于供電電源的檢查，檢定員應查閱說明書，明晰儀器需要的電量，并判斷電源能否提供穩定電壓，保證使用和檢定的可靠性。

3.4儀器的使用環境

可燃氣體檢測報警器對使用場所有一定的要求，最好和報警級別相對應。對于儀器的性能，應保證與使用場所的混合物防爆類別相符，以充分發揮儀器性能。對于普通型號的報警器，無法在含有磷、硫、鹵素化合物等環境中使用，主要是因為這些元素容易污染、腐蝕檢測元件，減少報警器的使用壽命，影響元件的靈敏性，甚至使檢測元件失效[4]。因此，在這類環境中，最好使用半導體型、抗毒性催化燃燒型報警器。

3.5遠距離的被測對象

對于遠距離的可燃氣體檢測報警器，在檢定的過程中，應根據其實際工作環境，合理選擇檢定設備、方法。通常情況下，檢定人員最好使用對講機溝通，以保證精準反映報警器的測量信息。對于主機控制系統的數字變化型報警器，通常在車間進行，工作人員以500 mL/min的流量向可燃氣體檢測報警器通氣，然后借助秒表進行記錄，負責主機控制系統的工作人員發現數值編號時，開始使用秒表計時。在這個過程中，容易受到檢定人員主觀因素的影響，可能產生幾秒的誤差[5]。因此，檢定人員應重復以上操作，得出所有結果的平均值，將其作為最終的響應時間。另外固定式可燃氣體檢測報警器的檢定一般需要兩名工作人員完成，在操作中使用的對講機應保證為防爆式對講機。至于檢定工作環境，應結合實際情況靈活處理。

4可燃氣體檢測報警器檢定中的常見問題及應對措施

4.1可燃氣體檢測報警器沒有反應

在檢定過程中，將氣體標準物質通入之后，可燃氣體檢測報警器沒有任何反應。對于這種情況，檢定人員在檢定之前需要檢查傳感器的周邊有沒有可燃氣體，如果有，就需要摘下防雨罩，充入一定量的零點氣體，然后再充入一定濃度的氣體標準物質。但是，在具體操作中，一些可燃氣體檢測報警器可能對標準氣體沒有任何反應。這時，檢定人員應及時檢查，判斷是否有灰塵將儀器堵塞，需要做好清理工作，如果清除灰塵之后，報警器仍然沒有反應，就需要考慮傳感器的老化或者損壞問題，需要及時進行元件更換。

4.2零點漂移

將傳感器和電源接通之后，通入零點氣體，運行一段時間穩定后，通入60%的氣體標準物質，穩定后撤去60%的氣體標準物質，待可燃氣體檢測報警器的示值穩定后，每間隔一段時間記錄可燃氣體檢測報警器的示值。若零點漂移超過±3%FS時，需要調節電路板上面的電位器，通過反復調節電位器的電阻值使其滿足要求。如果可燃氣體檢測報警器采用的是總線制，此傳感器內的微處理器有自動調節功能，一般不需要借助人工的方式調節。若在通入零點氣體過程中可燃氣體檢測報警器的示值沒有歸零，一般情況是在傳感器的周邊殘留有樣氣，可以通過吹風、充入清潔氣體的方式稀釋殘留的氣體，直到報警器的示值歸零[6]。

4.3示值誤差

由于生產廠商不同，可燃氣體檢測報警器的設計會存在差異，檢定時會存在示值誤差，對于該問題可通過兩種方法解決。第一，如果報警的控制裝置是單通道式，在傳感器內置控制電路上會設置具有調節的電位器，通過調節電壓可以使可燃氣體濃度示值符合檢測的要求[7]。第二，如果報警的控制裝置是總線輸入式，在一臺控制器上連接多個傳感器，那么可以使用不同濃度的氣體分段進行處理。以產品說明書作為依據，在控制裝置標定菜單，然后充入濃度不同的標準氣體，相應的電壓值經過微處理器識別之后完成記憶儲存。分段標定主要是減小線性誤差，從而提高報警控制器的精準性[8]。

5結語

可燃氣體檢測報警器的檢定規程具有一定的科學性和可操作性，對檢定人員的操作有著嚴格要求。在實際檢定過程中，標準物質、環境因素、操作因素對檢定結果都有一定的影響，這需要檢定人員檢定時充分考慮影響可燃氣體檢測報警器測量準確性的因素，分析影響因素帶來的不利影響，從而降低對檢定結果的影響。檢定人員在充分考慮這些影響因素的基礎上，規范檢定流程，按照JJG 693—2011《可燃氣體檢測報警器》檢定規程的要求進行檢定，才能夠保證檢定結果的可靠性，確保可燃氣體檢測報警器符合使用要求。

【參考文獻】

[1]張釗溥.可燃氣體檢測報警器穩定性與檢定要點研究[J].質量與市場，2022（22）：152-154.

[2]施金旺.淺談可燃氣體報警器的檢定與校準[J].中國檢驗檢測，2021，29（5）：82-83.

[3]鄒洪浪.可燃氣體檢測報警器現場檢定注意事項[J].工業計量，2022，32（增刊1）：136-137.

[4]鄒鑭.影響可燃氣體檢測報警器測量結果的因素探討[J].中國石油和化工標準與質量，2022，42（10）：40-42.

[5]謝延斌，孟憲波.影響可燃氣體報警器檢定結果的因素分析及建議[J].質量安全與檢驗檢測，2020，30（4）：133-134.

[6]陸海英.淺談可燃氣體報警器的校準與檢定[J].當代化工研究，2020（11）：45-46.

[7]賴志英.可燃氣體報警器檢定工作注意問題分析[J].建材與裝飾，2019（19）：180-181.

[8]鄒立斌.固定式可燃氣體報警器檢定中的標定方法[J].中國科技信息，2021（19）：50-51.

【作者簡介】

陳勇，男，1975年出生，助理工程師，研究方向為可燃氣體檢測報警器。

（編輯：李加鵬）