李长杰 陈超 汪畅
铜陵市计量测试研究所 244000
摘要: 气体报警器安装环境复杂、调校不便给实际检定过程中增加了难度,以一种无线传输调校方式来解决此类问题。同时,给与了可燃气体报警器测量结果的不确定度评定方法。
关键词:气体报警器;报警原理;调校方法;不确定度
可燃气体报警器广泛运用于燃气、化工等行业,种类繁多,我们这里对总线制的可燃气体报警器进行分析,它的原理是传感器信号进行滤波、模数转换、线性化、浓度计算等一系列处理工作,得到当前所测可燃气体的浓度值。控制器与可燃气体报警器进行总线通讯,得到各通道的浓度值。当浓度值达到预先设定的报警值时,控制器即可发出声、光报警及控制信号,提示操作人员采取安全对策或自动启动相关设备,从而避免发生事故。
按照JJG693-2011《可燃气体检测报警器》检定规程要求,可燃气体报警器检测时,分别通入零点气体和浓度约为满量程的60%LEL的气体标准物质,调整仪器的零点和示值。目前调整可燃气体报警器零点和示值的方法有很多种,如电位器调整法、遥控器调整法、磁棒调整法等,随着科学技术发展,有一种新的调整方法,软件调整法,它是一种基于单片机及嵌入式软件技术,具有数据运算及逻辑处理功能,内置无线通信模块,内嵌仪器仪表通讯协议库,可应用于各类气体报警器的数据采集和参数调整,这种方法简易,效率较高,对于高空安装的报警器检测提供了极大的便利。
可燃气体报警器测量结果的不确定度分析如下:
1、测量方法
根据检定规程JJG693-2011《可燃气体检测报警器》,用扩展不确定度为Urel=2.0%(k=2)的标准气体对可燃气体检测报警器进行校准,以60%LEL空气中甲烷作为校准点,测量结果的平均值作为测量结果,温度影响可忽略不计。
2、数学模型

(在实际的分析评定时各输入量彼此相互独立,传播系数为1)
4、各分量标准不确定度
4.1标准气体的定值引入的不确定度
由标准物质定值可知其不确定度为Urel=2.0%(k=2),则标准不确定度为:

4.2通气流量引入的不确定度
由玻璃转子流量计流量在(60~600)mL/min的误差为±1.6%,取半宽以均匀分布,则:

4.3来源于检测过程中的测量不确定度
4.3.1可燃气体报警器测量重复性引入的不确定度
选用一台量程为(0~100) %LEL的可燃气体检测报警器,取60%LEL检测点进行分析,用浓度为60%LEL空气中甲烷标准物质重复测量10次,各次测量结果如下:

平均值为59.4%LEL

小结:随着现代科技的发展与创新,可燃气体报警器也被广泛应用于各个领域,传统的手动拆卸调校方式必然被新型、便捷的方式所取代。本文通过对可燃气体报警器测量结果的不确定度分析,希望对使用者在测量时得到准确、可靠的数据有所帮助。
参考文献:
[1] JJG693-2011,可燃气体检测报警器[s].
[2] JJF1059-2012, 测量不确定度评定与表示[s].
[3] 王乐, 罗亮, 靳赛赛,等. 无线气体浓度监测传输系统[J]. 电子制作.2015.000(004):84-84.