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對射式可燃氣體檢測報警器校準方法探討
一、概述
開放對射式可燃氣體檢測報警器由發射端和接收端兩部分組成，發射端和接收端按軸線安裝拉開一定距離，形成一個監測區域。發射端由氙燈發出紅外光譜，并經過加密調制，形成具有*波形脈沖的紅外光譜，當監測區域有可燃氣體泄漏時，將會對特征波長紅外光譜產生吸收，且紅外光譜吸收強度與可燃氣體濃度成正比，接收端接收到紅外光譜光強度的衰減情況后，通過光電模塊的處理，后顯示出可燃氣體的濃度。開放對射式可燃氣體檢測報警器的濃度單位為%LEL·m，即氣體濃度%LEL×發射端到接收端的距離(m)。
二、校準用設備及方法
1.校準用設備
可燃氣體標準管1套(共4件，標稱值分別為0%LEL·m、10%LEL·m、40%LEL·m、60%LEL·m)；電子秒表。
2.校準方法
(1)儀器示值誤差
儀器通電預熱穩定后，先用0%LEL·m的可燃氣體標準管調整儀器零點，然后依次將10%LEL·m、40%LEL·m、60%LEL·m濃度的可燃氣體標準管放入設備光路中，讀取儀器穩定示值，每點重復測量3次，按式(1)計算每點的示值誤差，取值大的為儀器示值誤差。
式中:———儀器示值的算數平均值，%LEL·m；C0———可燃氣體標準濃度值，%LEL·m；R———儀器滿量程，%LEL·m。
(2)儀器重復性
儀器調整零點后，將40%LEL·m濃度的可燃氣體標準管放入設備光路中，記錄儀器穩定示值Ci，撤去可燃氣體標準管，在相同條件下重復上述操作6次，按式(2)計算重復性。
式中:sr———單次測量的相對標準偏差；———6次測量的平均值，%LEL·m；Ci———第i次的測量值，%LEL·m。
(3)響應時間
儀器在零點時，將標稱值為60%LEL·m濃度的可燃氣體標準管放入光路中，待示值穩定后，讀取儀器示值，撤去標準裝置，儀器回零后，再將60%LEL·m濃度的可燃氣體標準管放入光路中，同時啟動秒表，待儀器顯示值到達穩定示值的90%時停止計時，記錄秒表讀數，重復測量3次，取3次測量結果的算術平均值作為儀器的響應時間。
(4)儀器漂移
儀器的漂移包括零點漂移和量程漂移。
儀器調好零點后，記錄儀器顯示值Z0，然后放入60%LEL·m濃度的可燃氣體標準管，待讀數穩定后，記錄儀器示值S0，撤去可燃氣體標準管，每間隔1h重復上述步驟一次，連續運行6h，同時記錄儀器顯示值Zi和Si，按式(3)和式(4)分別計算零點漂移和量程漂移。
式中:ΔZi———儀器的零點漂移；ΔSi———儀器的量程漂移；R———儀器的量程，%LEL·m。
三、測量結果
按照本文的校準方法，對一臺英國SearchPoint Excel和Senscient 1000型開放對射式可燃氣體檢測報警器進行了測試，結果如表1所示。
表1校準結果
四、討論
1.本文所述校準方法選用的標準裝置可燃氣體標準管，是將3種不同濃度的氮中甲烷氣體標準物質分別充入兩端用高透過率的石英玻璃封口的標準氣室中，各標準管的濃度×100%(0.236為盛裝甲烷標準氣體氣室的有效長度，單位:m)，計量性能穩定，使用方便，能有效滿足開放對射式可燃氣體檢測報警器的校準要求，確定測量示值的準確性。
2.由于開放對射式可燃氣體報警器采用了諧波指紋激光感應技術，因此能在惡劣工作條件下只對甲烷氣體響應，能消除其他氣體的干擾。
3.該校準方法涵蓋了開放對射式可燃氣體檢測報警器的主要計量性能要求，方法科學合理，使用簡單，為開放對射式可燃氣體報警器的校準工作提供了技術依據，保證了設備計量數據的準確可靠。