影响可燃气体检测报警器检定结果的因素分析及建议

陈勇 刘慧波

【摘要】可燃气体检测报警器是化学计量领域常见的计量器具。可燃气体检测报警器关系到人们的财产安全和生命安全，因此，需要对其进行检定以保证计量性能。本文依据JJG 693—2011《可燃气体检测报警器》检定规程，对可燃气体检测报警器检定结果产生影响的因素进行分析，指出了检定中的注意事项和常见问题，并提出相应的解决措施，为可燃气体检测报警器的检定提供了技术支持。

【关键词】可燃气体；报警器；检定

【DOI编码】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

可燃氣体检测报警器是实时监测可燃气体浓度的计量器具，广泛应用于学校、工厂、加油站、医院等场所。基于可燃气体检测报警器的特殊性，其必须由市场监督管理部门授权的检定机构进行周期检定，经检定合格后才能够安装和使用。本文分析了可燃气体检测报警器检定结果的影响因素、检定注意事项，并给出了应对措施，可有效提升可燃气体检测报警器检定结果的准确性。

1可燃气体检测报警器检定概述

可燃气体检测报警器由传感器（探头）、仪器主机（控制器）、报警装置构成，其中仪器主机包括检测元件、放大电路、报警系统、显示器等。按照传感器的检测原理，可燃气体检测报警器可分为：催化燃烧型、热导型、红外线吸收型等。

可燃气体检测报警器的检定需要严格依据JJG 693— 2011《可燃气体检测报警器》检定规程进行。规程中明确了相关的计量性能要求、通用技术要求、检定条件、检定项目、检定方法、检定结果处理、检定周期等，其中检定项目分为：外观及结构、标志和标识、通电检查、报警功能及报警动作值的检查、绝缘电阻、示值误差、响应时间、重复性、漂移；仪器的控制分为三个环节，即首次检定、后续检定、使用中检定。JJG 693—2011《可燃气体检测报警器》检定规程科学地分析了可燃气体检测报警器各个检定项目的检定方法，对仪器的控制和使用起到了重要作用。

2可燃气体检测报警器检定结果的影响因素

2.1环境因素

检定环境对可燃气体检测报警器的检定结果有较大的影响。环境因素主要包括环境温度、环境相对湿度、通风情况。首先需要严格控制温度位于0～40℃之间，环境相对湿度小于85%。若温湿度超过检定环境的要求，会导致检定结果不准，示值误差和重复性超差。

2.2气体标准物质

可燃气体检测报警器的检定必须使用相匹配的气体标准物质，若气体标准物质的选择不正确，则会对检定的结果产生不良影响。当可燃气体检测报警器未标明可测气体的类型时，可采用异丁烷、丙烷的通用气体标准物质进行检定。无论使用的是相匹配的气体标准物质还是通用气体标准物质，都需要满足被检仪器的测量范围和不确定度的要求[1]。

2.3操作因素

在检定可燃气体检测报警器时，检定员的操作会对检定结果产生一定的影响。首先，通气流量控制对检定结果的可靠性产生影响。依据可燃气体检测报警器的工作原理可知，其测量值与传感器内的敏感元件接收可燃气体的浓度、流量有一定的关系。在浓度相同的情况下，气体的流量的大小对传感器的稳定性、灵敏性有较大的影响，进而影响检定结果。同时，通过对传感器的结构分析可知，可燃气体进入传感器内的敏感元件必须经过三层扩散，这一过程也叫气体传质过程。在增加报警器防护帽上的通气孔数量后，传感器的灵敏性会提高三分之一，若去掉防护帽，会再次提高三分之一。当传感器处于稳定状态时，传质速率和催化燃烧反应速率相同。由此可见，流量大小对传感器灵敏性、稳定性有着较大的影响。其次，气罩的尺寸对检定结果有影响。在计量检定过程中一般会使用气罩，避免外界空气影响气体标准物质的浓度。在户外进行检测的时候，使用气罩能够避免风速影响气体标准物质的流量。由于相关规定并没有明确对气罩的要求，这会导致在实际通气检定中产生一定的差异[2]。

3可燃气体检测报警器的检定注意事项

3.1完善准备工作

在可燃气体检测报警器检定之前，需要做好各项准备工作。由于市场上可燃气体检测报警器的类型较多，针对仪器工作状态的评价标准，不同厂家也各不相同。因此，在开始检定之前，工作人员需要认真阅读说明书，了解仪器的工作原理等各项基础性信息，明确注意事项，保证仪器处于正常工作状态。在检定实验室检定时，工作人员先要做好通风工作，避免出现明火，在实验室内禁止吸烟，同时仔细检查实验室的温湿度情况，在环境条件满足规程的要求下方可进行检定。在可燃气体检测报警器检定过程中，由于环境较为特殊，需杜绝静电的产生。因此，禁止检定人员穿化纤类的服装和带有铁钉的鞋子进入检定现场。在检定过程中，检定现场与监控室检定人员需要互相配合，做到检定过程安全，检定数据可靠。

3.2选择气体标准物质

在检定过程中，气体标准物质的选择十分关键。依据JJG 693—2011《可燃气体检测报警器》检定规程可知，如果被检报警器没有标明具体的气体类型，检定人员可以使用异丁烷、丙烷作为气体标准物质。同时气体标准物质的浓度应分别选取被检报警器最大量程的10%、40%、60%。并且还应包含报警点的浓度值，这是对气体标准物质的测量点或测量范围的要求。气体标准物质在k=2时，扩展不确定度小于2%[3]。

3.3检查供电电源

很多可燃气体检测报警器的工作电源为蓄电池或干电池。在可燃气体检测报警器正常运行的情况下，通常需要工作电源提供一定的电流，从而为采样的流量提供保障。当电源的供电能力不符合仪器要求的时候，采样的流量、指示的精准性会下降，响应时间也会增加，仪器便无法及时反映真实的气体浓度。因此，对于供电电源的检查，检定员应查阅说明书，明晰仪器需要的电量，并判断电源能否提供稳定电压，保证使用和检定的可靠性。

3.4仪器的使用环境

可燃气体检测报警器对使用场所有一定的要求，最好和报警级别相对应。对于仪器的性能，应保证与使用场所的混合物防爆类别相符，以充分发挥仪器性能。对于普通型号的报警器，无法在含有磷、硫、卤素化合物等环境中使用，主要是因为这些元素容易污染、腐蚀检测元件，减少报警器的使用寿命，影响元件的灵敏性，甚至使检测元件失效[4]。因此，在这类环境中，最好使用半导体型、抗毒性催化燃烧型报警器。

3.5远距离的被测对象

对于远距离的可燃气体检测报警器，在检定的过程中，应根据其实际工作环境，合理选择检定设备、方法。通常情况下，检定人员最好使用对讲机沟通，以保证精准反映报警器的测量信息。对于主机控制系统的数字变化型报警器，通常在车间进行，工作人员以500 mL/min的流量向可燃气体检测报警器通气，然后借助秒表进行记录，负责主机控制系统的工作人员发现数值编号时，开始使用秒表计时。在这个过程中，容易受到检定人员主观因素的影响，可能产生几秒的误差[5]。因此，检定人员应重复以上操作，得出所有结果的平均值，将其作为最终的响应时间。另外固定式可燃气体检测报警器的检定一般需要两名工作人员完成，在操作中使用的对讲机应保证为防爆式对讲机。至于检定工作环境，应结合实际情况灵活处理。

4可燃气体检测报警器检定中的常见问题及应对措施

4.1可燃气体检测报警器没有反应

在检定过程中，将气体标准物质通入之后，可燃气体检测报警器没有任何反应。对于这种情况，检定人员在检定之前需要检查传感器的周边有没有可燃气体，如果有，就需要摘下防雨罩，充入一定量的零点气体，然后再充入一定浓度的气体标准物质。但是，在具体操作中，一些可燃气体检测报警器可能对标准气体没有任何反应。这时，检定人员应及时检查，判断是否有灰尘将仪器堵塞，需要做好清理工作，如果清除灰尘之后，报警器仍然没有反应，就需要考虑传感器的老化或者损坏问题，需要及时进行元件更换。

4.2零点漂移

将传感器和电源接通之后，通入零点气体，运行一段时间稳定后，通入60%的气体标准物质，稳定后撤去60%的气体标准物质，待可燃气体检测报警器的示值稳定后，每间隔一段时间记录可燃气体检测报警器的示值。若零点漂移超过±3%FS时，需要调节电路板上面的电位器，通过反复调节电位器的电阻值使其满足要求。如果可燃气体检测报警器采用的是总线制，此传感器内的微处理器有自动调节功能，一般不需要借助人工的方式调节。若在通入零点气体过程中可燃气体检测报警器的示值没有归零，一般情况是在传感器的周边残留有样气，可以通过吹风、充入清洁气体的方式稀释残留的气体，直到报警器的示值归零[6]。

4.3示值误差

由于生产厂商不同，可燃气体检测报警器的设计会存在差异，检定时会存在示值误差，对于该问题可通过两种方法解决。第一，如果报警的控制装置是单通道式，在传感器内置控制电路上会设置具有调节的电位器，通过调节电压可以使可燃气体浓度示值符合检测的要求[7]。第二，如果报警的控制装置是总线输入式，在一台控制器上连接多个传感器，那么可以使用不同浓度的气体分段进行处理。以产品说明书作为依据，在控制装置标定菜单，然后充入浓度不同的标准气体，相应的电压值经过微处理器识别之后完成记忆储存。分段标定主要是减小线性误差，从而提高报警控制器的精准性[8]。

5结语

可燃气体检测报警器的检定规程具有一定的科学性和可操作性，对检定人员的操作有着严格要求。在实际检定过程中，标准物质、环境因素、操作因素对检定结果都有一定的影响，这需要检定人员检定时充分考虑影响可燃气体检测报警器测量准确性的因素，分析影响因素带来的不利影响，从而降低对检定结果的影响。检定人员在充分考虑这些影响因素的基础上，规范检定流程，按照JJG 693—2011《可燃气体检测报警器》检定规程的要求进行检定，才能够保证检定结果的可靠性，确保可燃气体检测报警器符合使用要求。

【参考文献】

[1]张釗溥.可燃气体检测报警器稳定性与检定要点研究[J].质量与市场，2022（22）：152-154.

[2]施金旺.浅谈可燃气体报警器的检定与校准[J].中国检验检测，2021，29（5）：82-83.

[3]邹洪浪.可燃气体检测报警器现场检定注意事项[J].工业计量，2022，32（增刊1）：136-137.

[4]邹镧.影响可燃气体检测报警器测量结果的因素探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2022，42（10）：40-42.

[5]谢延斌，孟宪波.影响可燃气体报警器检定结果的因素分析及建议[J].质量安全与检验检测，2020，30（4）：133-134.

[6]陆海英.浅谈可燃气体报警器的校准与检定[J].当代化工研究，2020（11）：45-46.

[7]赖志英.可燃气体报警器检定工作注意问题分析[J].建材与装饰，2019（19）：180-181.

[8]邹立斌.固定式可燃气体报警器检定中的标定方法[J].中国科技信息，2021（19）：50-51.

【作者简介】

陈勇，男，1975年出生，助理工程师，研究方向为可燃气体检测报警器。

（编辑：李加鹏）