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移动式气体检测报警器仪器校验装置的研制

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2018-08-30 16:43????浏览量:
气体检测报警器的应用广泛而又非常重要,其仪器本身合格与否是十分关键的,必须按照国家仪器校验规程要求进行计量。通常,对气体检测报警器的仪器校验一般是在实验室完成的,有些气体检测报警器因各种原因,则需要到现场进行检测。在实验室仪器校验的优点是:室内具备通风和各种安全设施,装载标准气体的不锈钢瓶不需要来回移动。在现场仪器校验又分两种情况,一种是探测器可拆卸,但是因安全需要,不宜脱离工作区域而送到计量机构去仪器校验;另一种是探测器难以拆卸或因安全防范需要不能脱离使用区域,必须到现场仪器校验。在现场仪器校验,至少需要两人配合,一人来回拖动气罐,一人进行操作,费时费力。此外,无论是在实验室、还是在现场,气体检测报警器的仪器校验还存在着环境污染和人身损害的隐患,即仪器校验中释放的标准气体(可燃及有毒有害气体)的排放问题,必须引起重视。目前,对气体检测报警器仪器校验设备的研究在不断地发展,其中,有包括操作台体、透明橱窗等部件组成的新型气体报警器仪器校验操作台,也有运用配气、远程控制等技术的智能仪器校验装置,还有利用标准气体光谱吸取原理的对射式校准装置,更有基于图像处理技术的可燃气体报警器检测装置等。分析以上的气体报警器仪器校验装置或平台,各有创新性和优点,然而,很少有一种合适的仪器校验装置,既能在实验室、又能在现场使用,并有效解决在仪器校验过程中废气(可燃及有毒有害气体)可能造成的污染、毒害等问题。
 
1 装置的基本结构与组成
为解决在不同场合仪器校验气体检测报警器存在的一系列问题,现研制一种既能满足对常见气体检测报警器进行仪器校验,又能将仪器校验过程中废气排放造成的环境污染降到最低限度的移动式气体检测报警器仪器校验装置。作为一种移动式的检测装置,它可以在实验室使用,代替常规的配备有抽风排气系统等设施的专用检测平台,且对在仪器校验结束后排放的废气、特别是有毒有害气体,能够利用相应的化学溶液吸取,有效减少了对人身健康的损害和环境的污染;它还可以运至现场使用,推动车体,就可以方便地移动至被检报警器安装的位置附近,而无需仪器校验人员费力地用手提装载标准气体的气罐来回奔波。仪器校验装置主要由固定于小推车的箱体、气体输送系统、检测柜、电路系统、废气处理系统及其它配套辅助设备组成。装置整体示意图如图 1 所示。
 仪器校验
1. 小推车;101. 万向轮;102. 把手;2. 箱体;3. 气罐;4. 减压阀;5. 输气管道;6. 电器控制箱;7. 转子流量计;8. 气体标定罩;9.检测柜;901. 带耳螺母;10. 报警器主机置放台;11. 抽气管道;12.外接电缆线;13. 附件;14. 抽真空泵;15. 废气收集桶
 
1. 1 检测平台
检测平台由小推车和箱体组成。小推车用于承载所有检测部件及带动所有部件移动,装有四个轮子,前部两个为万向轮,后部有把手,可以灵活推动。箱体内部通过隔板分为三层,主要提供所有元件的安装位置及检测平台,所有的元件都在其内部和顶部安装,该箱体安装在小推车上。
 
1. 2 气体输送系统
气体输送系统由气罐、减压阀、转子流量计和标定罩组成。气罐为常见的直径 140mm、高度 500mm的 4L 标准铝合金钢瓶,主要提供高压标准气体,该气罐设有三个,均安装在箱体的第二层。根据《JJG693 - 2011 可燃气体报警器仪器校验规程》、《JJG695 - 2003 硫化氢气体检测仪仪器校验规程》及《JJF1433 -2013 氯气检测报警仪校准规范》等规程和规范,一台常规气体检测报警器的仪器校验需要三种不同浓度的标准气体,故本装置配备三个气罐。减压阀用于调节气瓶的出气压力,安装在气罐的出气端。输气管道将气罐的标准气体输送到被检仪器的吸气口,其头端与减压阀连接,尾端通过检测柜左侧面的小孔伸进检测柜中,并与柜内的气体标定罩连接。转子流量计用于调节气罐中输出的气体流量,一端通过输气管与减压阀相连,另一端通过输气管道与检测柜相通。
 
1. 3 检测柜与报警器主机置放台
检测柜安装在箱体的顶部,功能是提供密封的检测场所,保证检测所用的标准气体不排入大气造成污染或者对人体造成伤害。检测柜上部设置有透明且可打开的盖子,方便放入探测器或便携式气体检测仪。盖子一端与检测柜左侧铰接相连,另一端通过带耳螺母安装在检测柜右侧上。该检测柜底部开设有供线路穿过的通孔,两侧面各开设有便于气体管道穿过的通孔。气体标定罩位于检测柜内部左侧,通过罩体套在被测仪器的扩散吸气口(探测器的探头),用于保障标准气体进入被检仪器内,其一端与穿过检测柜左侧孔的输气管道尾端连接,气体标定罩有多种不同尺寸型号,可根据实际情况选择。报警器主机置放台是一个可升降的简易平台,用于固定安顿报警器的主机(控制柜),位于检测柜的右侧。
 
1. 4 电路系统
包括电气控制箱和外接电缆线。探测器与报警器主机通过线缆连接方能正常工作,但是仪器送检时,往往这些连线很短,无法使用本装置进行仪器校验,电气控制箱就是针对此问题而设置的。电气控制箱备有足够长的红、黑、蓝色的线缆,一端穿过电器控制箱顶部和检测柜底端的两个通孔,放置在检测柜内,另一端通过电器控制箱右侧的通孔穿出并固定在报警器主机放置台上。外接电缆线与电源连接,给检测部件、抽真空泵提供电源。
 
1. 5 废气处理系统
废气处理系统包括抽气管道、抽气真空泵和废气收集桶。抽气管道用于抽取检测结束后的废气,其一端通过检测柜右侧的小孔与检测柜内部连通,另一端与抽气真空泵相连接。抽气真空泵用于将检测柜及抽气管路中的废气抽离到废气收集桶内,避免对后续仪器校验造成影响及污染环境。废气收集桶负责收集因仪器校验而排放出的废气,桶内盛放有根据不同标准气体的化学特性配置的酸、碱或其他溶液,可以对这些气体进行有效地吸取,仪器校验结束后,废液再通过其他方式作无害化处理。
 
1. 6 附件
附件包括秒表、伸缩杆及其他常用工具等。秒表用于检测仪器响应时间,伸缩杆最长可伸出十米,用于在现场仪器校验安装于较高位置而人员无法到达的探测器时使用。当需要仪器校验位置较高的探测器时,将尾端套有气体标定罩的输气管道固定于伸缩杆顶部使用。
 
2 装置的使用方法
因气体检测报警器种类较多,既有常见的可燃气体检测报警器,又有有毒有害如一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、氯气、苯、甲醛及氨气等类型的报警器,国家规定的仪器校验规程也不尽相同,但是操作程序、步骤及对标准气体的浓度要求大体是一样的,本装置基本都能满足计量需要。现根据装置的使用特点,分两种情形,进一步说明其使用方法。
 
2. 1 对送检的气体检测报警器仪器校验
所谓送检,在这里特指的是气体检测报警器生产或使用单位将仪器送至计量机构,或者仪器校验人员到达相关单位后,由该单位人员将完整的配套报警仪器送至移动装置旁待检。现以仪器校验 GND - 10 硫化氢气体报警器为例,说明本装置的具体使用方法。按照《JJG 695 -2003 硫化氢气体检测仪器仪器校验规程》的规定,需要浓度为被检仪器量程 20%、50%和 80%的标准硫化氢气体,来对硫化氢气体浓度报警器的示值误差、重复性、响应时间和报警设置误差等项目进行检测,以判断该仪器是否合格。工作前,首先将装有三种不同浓度的硫化氢标准气体的气瓶放置在箱体指定位置,接好减压阀,真空抽气泵接通电源。旋动带耳螺钉,将检测柜上盖打开,放入探测器,接好线路,并确保探测器探头与气体标定罩相套接,关闭上盖,并检查是否密封。将待测硫化氢报警器的主机(控制柜)放置在报警器主机放置台上,通过电器控制箱将主机探测器线路连接好,并接通主机电源。打开减压阀,调节流量控制器,向检测柜内输送气体,观察主机显示器的数值变化和报警情形。按照仪器校验规程,测定相关数值。更换不同浓度气体时,需先开启真空抽气泵,将柜内气体抽出到废气收集瓶内。测定完毕后,关闭气阀,再开启真空抽气泵数分钟,直到报警器显示数值为零或不再报警,即整个检测操作结束。
 
2. 2 对安装在现场的气体检测报警器仪器校验
对正在使用的仪器进行现场在线仪器校验,是气体检测报警器计量普遍采取的一种形式。由于安全防范的需要,以及考虑安装调试的费时费力,除非特殊要求,使用单位或机构不可能将仪器拆卸后送检。由于探测器固定于现场某一位置,因此无法放置在本仪器校验装置的检测柜内,更无法使用真空泵收集废气。在此情形下,本装置的主要功能受限,其作用更多地体现在代替人力移动气罐方面。对于安装在较高位置的探测器,根据需要,可将气体输送管更换为 10 米或更长的软管,软管末端套好气体标定罩,且固定在伸缩杆一端,便于托送至较高位置,与安装在不同高度的探测器探头相套接。仪器校验开始,由一人打开减压阀,调节流量控制器,另一人操控伸缩杆,由第三人在控制室观察主机显示器数值变化和报警情形,按照仪器校验规程,测定相关数值,测定结束,关闭气阀。
 
2. 3 对两种场合仪器校验结果的比较
在送检及现场检两种不同场合下,本仪器校验装置的表现是否有大的差异,现以济南瑞安电子有限企业生产的同一台 RBT - 6000 - ZLG/B 型点型气体探测器为检测对象,进行了考察验证。其方法,首先在实验室,按前述程序进行仪器校验,然后,把探测器安装在房间的较高位置,仿照场检的程序再进行仪器校验。因该型号针对氨气报警而设计,故根据《JJG1105-2015 氨气检测仪仪器校验规程》,首先,在报警器通电预热后,分别通入零点气体和浓度约为满量程 80%的标准氨气体,校准仪器的零点和示值。此后,按照仪器校验要求和步骤,利用不同浓度的标准气体,分别得到仪器示值误差、重复性和响应时间的数值,具体数据如表 1 所示。从表 1 可以看出,在两种场合下,仪器校验结果虽有不同,但是各项目的数值差距不大。在现场仪器校验,由于环境温湿度不宜控制,报警器安装在较高位置时,从气罐到达传感器的距离自然较远,响应时间会受到一定的影响。从大量的实践应用来看,本报警器仪器校验装置适应性强,在不同的条件下,均能可靠地完成仪器校验任务,达到预期效果。
    仪器校验
3 结束语
综上所述,移动式气体检测报警器仪器校验装置的设计并不复杂,以移动方便、简单实用、省时省力和追求人员安全、降低环境污染为目标。该装置的结构与组成及使用方法,严格依据各类气体检测报警器(仪)的仪器校验规程、规范,具有很强的通用性。经过大量的实际应用,该装置符合气体检测报警器规程的要求,基本满足了常规气体检测报警器仪器校验的需要。当然,此仪器校验装置还存有局限性,如在现场怎样发挥处理废气、降低污染的功能,有待于进一步试验和改进。尽管如此,它仍不失为化学计量仪器领域里一个有益的探索,也必将为广大的计量科研工编辑提供一定的参考,在科研、生产一线得到广泛而实际的应用,为企事业单位的发展提供可靠的技术保障。

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