气体传感器量程的标定方式有哪些

根据气体的类型和浓度范围，气压传感器范围的校准可能非常简单，也可能非常复杂和昂贵。根据该原理，为了达到令人满意的准确度，目标气体和背景环境气体的平衡混合物是最佳的校准气体。但是，虽然可以做到，但是对操作人员的技能要求比正常高。事实上，大多数校准气体都是从化工厂购买的。以下部分介绍了几种测量范围校准方法。

A.预混校准气体。

预混校准气体的方法是气体传感器校准的首选和最流行的方法。预混校准气体可以在一定压力下压缩储存在气瓶中。这些瓶子的尺寸可以是任意的，但是当在现场校准时，人们更喜欢小而轻的圆柱体。这些小型便携式气瓶可分为低压和高压气体设备两类。

低压气瓶壁薄，重量轻，一般不回收，一次性使用。高压气瓶是为纯危险化学品设计的。对于校准气体，这些钢瓶通常有厚壁，可以承受2000磅/平方英寸的压力。

为了校准传感器，使高压气体流出高压气瓶，需要一个减压器。它由压力控制器、压力表和限流孔组成。限流孔是一种在给定压力下允许一定量空气流动的最小线孔。

在校准过程中，为了获得正确的读数，一些传感器需要有湿度。该加湿过程步骤与传感器零点设置相同。

B.渗透设备。

渗透设备是一个装有气液平衡化学品的密封容器。气体分子透过渗透容器的边缘或顶盖。气体分子的渗透速率取决于物质的渗透性和温度。渗透性长期稳定。与渗透化学物质混合形成的恒定校准气体在给定温度后会知道其渗透性。这需要一个恒温口径测量器和一个流量控制器。然而，渗透管以恒定的速率连续输送化学物质，这导致储存和安全问题。对于应用来说，给定气体的渗透性可能太高或太低。例如，高蒸汽压的气体渗透得太快，而蒸汽压非常低的气体化学品渗透率太低，不能用于任何目的。

大多数渗透设备可以在实验室找到，通常用于分析仪器。对于气体监测，传感器校准所需的浓度是典型的高渗透率设备。因此，其应用受到限制。

C.交叉校准。

使用交叉校准方法，每个传感器都受到其他气体的干扰。例如，为了校准100%LEL的乙烷气体，通常使用50%ELE的甲烷气体来代替实际的乙烷气体。这是因为乙烷在室温下是液体，蒸汽压低。因此，很难使用精确的混合物并将其保持在高压下。

换句话说，甲烷的蒸汽压很高，非常稳定。此外，它可以与空气混合并保持在高压下。与乙烷混合物相比，甲烷可以用于更多的校准场合，并且使用寿命长。容易获得50%的乙烷混合物。因此，可燃气体报警装置的制造商建议使用甲烷作为校准其他气体的替代品。

有两种方法可以用甲烷来代替其他气体的校准。第一种方法是用甲烷校准可燃气体报警器，同时将获得的读数乘以手册中的响应因子，以替代其他气体的读数。最常用催化传感器就是这种情况。

催化传感器是线性系统的输出，因此响应因子的使用符合满量程范围。比如传感器用甲烷标定时，戊烷的输出只有甲烷的一半。所以戊烷的响应因子是0.5。因此，当传感器实际检测到戊烷并用甲烷校准时，读数乘以0.5，得到戊烷的读数。

第二种方法仍然使用甲烷作为校准气体，但是校准读数是两倍。例如，100%LEL戊烷用50%LEL甲烷校准气体校准。虽然校准用的是甲烷气体，但校准后读数是戊烷气体浓度。

许多低量程有害气体传感器可以用交叉气体校准。同样，红外探测器吸收所有相同波长的气体，可以采用交叉校准法。交叉校准方法的优势在于，它允许使用范围易于获得和处理的气体来校准传感器。

然而，使用交叉校准方法时存在一些问题。首先，每个传感器的响应因子是不同的，因为在制造传感器时不可能使每个传感器都相同。例如，在催化传感器中，加热器电压在手册中有描述。此外，不能使用响应因子。响应特性将随着加热器电压的设置而变化。因此，用实际目标气体校准传感器进行周期性检测是一种很好的方法。

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D.气体混合。

并非所有校准气体都可用。即使有，在一定浓度或固定的背景混合物下，校准气体也可能没有。然而，许多混合气体可以被稀释以校准低浓度范围气体监测器。

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