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1、气体传感器的种类,气体传感器如从检测原理上分，大体上可分为三大类：利用物理化学性质的气体传感器：如半导体式（表面控制型、体积控制型、表面电位型）、催化燃烧式、固体热导式等；利用物理性质的气体传感器：如热传导式、光干涉式、红外吸收式等；利用电化学性质的气体传感器：如定电位电解式、迦伐尼电池式、隔膜离子电极式、固体电解质式等。,可燃性气体检测原理,它的原理是一个双路电阻（一般称作惠斯通电桥）检测单元在这其中的一个铂金丝电桥上涂催化剂，不论何种易燃气体，只要它能够被电极引燃，铂金电桥的电阻就会由于温度变化发改变，这种电阻变化同可燃气体浓度成一定比例，通过仪表的电系统和微处理机可以计算出可燃体浓度。,
2、CO/H2S气体检测原理,检测无机气体最为普遍、技术相对成熟、综合指标最好的方法是定电位电解式方法，也就是我们常说的电化学传感器：电化学传感器的构成是：将两个反应电极-工作电极和对电极以及一个参比电极放置在特定电解液中（如下图如示），然后在反应电极之间加上足够的电压，使透过涂有重金属催化剂薄膜的待测气体进行氧化还原反应，再通过仪器中的电路系统测量气体电解时产生的电流，然后由其中的微处理器计算出气体的浓度。SIRIUS及SOLARIS采用此原理并且采用固态电解液有效的防止了电解液的渗漏。,氧气检测采用迦伐尼电池式。原理和定电位电解式方法一样，也是根据电解时所产生的电流变化而检测气体浓度的。但是该
3、传感器的本身就是电池，而不需要由外部提供电压，或设定特定的电位。无论仪表处于开机或关机状态，氧气探头始终处于工作状态，所以，需要经常标定。,O2探头原理,VOC（挥发性有机化合物）检测原理,在光电离检测器（PID）中，样气经一由紫外光灯泡点亮的小电离室泵入。样气中其电离势小于或等于紫外灯能量的物质被电离。电离室内建立的电场迫使自由电子流向收集尖端并将电流导入仪表放大器。这一电流叫做探头响应电流。电离产生了电流，电流强度与气体化合物的浓度成正比，浓度值以 ppm 显示在仪表上。,点式红外短路原理,利用电子红外线能量调节设备和2个能将红外线 能量转变为电信号的探头，每个探头的敏感性对应于光谱红外线
4、波段的不同波长范围，在主要范围内红外线直接通过一个窗口进入一个开口容器内，在容器底部设有反射镜子可使红外线折回，穿过窗口打回到探头上，当可燃气进入容器内，可燃气体可降低到达分析探头的红外线强度，但对参比探头的红外强度无影响，微处理器检测到两个信号间的差值，并转换为%LEL读数输出。,红外光声原理,1：样品进入检测室,2：气体受脉冲红外能量辐射,3：气体吸收能量升温或冷却，使检测室压力变化，通过扩音器将压力变化转换为成正比的电信号。,4：排出气体，重复以上周期。,爆炸三要素,可燃气体发生爆炸必须具备一定的条件 一定浓度的可燃气体 一定量的氧气 足够热量点燃它们的火源 三者缺一不可，也就是说，缺少
5、其中任何一个条件都不会引起火灾和爆炸。当可燃气体（蒸汽、粉尘）和氧气混合并达到一定浓度时，遇具有一定温度的火源就会发生爆炸。我们把可燃气体遇火源发生爆炸的浓度称为爆炸浓度极限，简称爆炸极限，一般用%表示。,爆炸浓度极限,当可燃气体（蒸汽、粉尘）和氧气混合并达到一定浓度时，遇具有一定温度的火源就会发生爆炸。我们把可燃气体遇火源发生爆炸的浓度称为爆炸浓度极限，简称爆炸极限，一般用%表示。实际上，这种混合物也不是在任何混合比例上都会发生爆炸而要有一个浓度范围。如下图所示的阴影部分。当可燃气体浓度低于LEL（最低爆炸限度）时（可燃气体浓度不足）和其浓度高于UEL（最高爆炸限度）时（氧气不足）都不会发生
6、爆炸。,常用单位,%LEL可燃气体爆炸下限的百分比,%VOL体积百分比,PPm百万分数,mg/m1立方米空气中所含被检测气体的重量,术语,LEL爆炸下限，指可燃气体在空气中爆炸所需的最低浓度。UEL爆炸上限，指可燃气体在空气中爆炸所需的最高浓度。TWA时间加权平均值，工人在每周40小时，每天8小时工作时，反复曝露于其中而对健康不产生副作用的气体平均含量。STEL短期暴露界限，绝大部分工人连续暴露其中15分钟而不对身体造成自我修复功能破坏或影响工人安全的危害气体浓度。此界限每日不应重复多于4次，两次暴露期至少应间隔60分钟。PEAK峰值。燃点可燃性物质（气体、蒸汽、液体或固体）在自身热量作用引燃
7、并维持燃烧所需的最低温度。闪点可使液体形成足够蒸汽与空气形成可燃混合物（达到100%爆炸下限）的最低温度。防爆将燃烧控制在设备内部，从而防止其传及到周围环境，引起在危险区域发生爆炸的方法。本质安全利用能量限制的电路设计来消除引燃的可能性，从而消除引爆源的防爆方法。,法定允许浓度,瞬间不能超过,逃生浓度（致死）,健康,UL认证,危险区域分类：第一类 可燃性气体、蒸汽或液体 第二类 可燃性粉尘 第三类 可燃性纤维或飞絮,危险区域分区：,IEC认证,第一类 可燃性气体、蒸汽或液体,第二类 可燃性粉尘,第三类 可燃性纤维或飞絮,UL认证,IEC认证,气体组别：,温度组别：,UL认证,IEC认证,防护等
8、级：,IEC的IP防护,UL对不同区域的防护方法,IEC对不同区域的防护方法,UL认证,CLASS1，DIV。1，GROUPS B，C AND D。TYPE 4X,分类 分区 气体组别 防护等级,IEC与欧洲认证,E EX d IIB T6,欧洲标准 防爆符号 防护类型 气体组别 温度组别,IEC省略此标志,欧洲ATEX的认证（CE）,一、简介,二、规格及性能,三、外观描述,四、功能和操作,五、电池包的充电和更换,六、设置,七、标定,1、电池包的安装,2、开机,3、关机,目录,4、时间日期显示,5、报警显示,1、新鲜空气设置（FAS)功能,2、MSA FIVESTAR LINK 程序,八、质保
9、安全指导和故障处理,九、检测仪使用注意事项,一、简介,OrionR便携式多种气体检测仪是美国MSA原装进口仪表。它可同时检测工作场所内的可燃气体和蒸汽、氧气、一氧化碳气体，以及硫化氢气体当检测到气体浓度超过仪表设定报警浓度时，仪表会发出声、光报警信号。该检测仪功能强大、操作简单，带背光的显示屏能同时显示四种气体的浓度，显示字体大而清晰；其外壳坚固、抗跌落，具有优良的防水、防尘功能，可在最恶劣的环境中工作；该检测仪使用电池包供电，可分为镍氢可充电电池包和碱性电池包；有扩散式和泵吸式两种采样方式；并可选装数据记录功能组件。OrionR便携式多种气体检测仪手持使用、便携可靠，体现了当今国际仪表的发展
10、潮流，实为一种用途广泛、性能可靠的新一代便携式安全仪表,二、规格及性能,标准配置的仪表,最大值最小值（仅限于氧气）STEL和TWA记录值（仅限于毒气）时间和日期,仪表量程,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,ORION,MSA,三、外观描述,1、按键,“”：跳动指示，第隔30秒闪动一次，提醒使用者仪表正处于开机状态,2、Orion 仪表液晶显示屏内容的含义如下：,“ZERO”：零点指示，仪表自检完成后，闪烁10秒。,“CAL”：标定指示,“CHANGE”：改变,“PUMP”：泵故障报警,“MM”：月份指示,“DD”：日指示,“YY”：年指示,“TIME”时间,“PEAK”峰值,“M
11、IN”最小值,“STEL”短期暴露值,“TWA”平均时重值,“O 2”：氧气浓度读数,“PPMCO”：一氧化碳浓度读数,“PPMH2S”：硫化氢浓度读数,电池电量指示,请等待,四、功能和操作,1、电池包的安装,当你收到一台新的Orion仪表时，首先应安装电池包。电池组的安装步骤如下：（1）向仪表的顶端方向滑动电池包。（2）将电池包摆入仪表的机身。（3）在电池包和仪表的底部和弯角处分别安装两颗螺丝以固定电池包，螺丝应当是合适的以保证电池包能正确的安装到仪表上，但不要过紧。（4）一旦电池包安装好后，仪表会自动开机。,2、开机,如果Orion仪表处于关机状态，按动开启/关闭/翻页键，使仪表开机开机仪
12、表进行如下内容的自检：（1）显示测试发生（液晶显示上的每个部分都会瞬间发亮）（2）听到有声的警报（3）警报灯发亮（4）显示屏背光发亮（5）显示仪表内部诊断结果（任何测得的内部错误会出现在显示器上,一旦自我测试完成后，仪表进入测量模式，气体浓度出现在液晶显示屏上，在此模式上，仪表可投入正常使用。,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,TWA,开机过程,1.安装电池包，自动开机,4.显示所有内容,6.显示是否选择FAS功能,2.报警灯闪烁,3.声报警响起,5.显示软件版本,7.3种探头显示为零,8.氧气显示20.8,显示是否选择FAS功能,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,
13、ORION,MSA,或什么都不作等待,3种探头显示为零,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,标准检测界面,氧气显示20.8,关机,ORION,MSA,时间显示,日期,报警模式,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,五、电池包的充电或更换,对于带充电电池包的Orion仪表，应使用随仪表一起提供的Orion快速充电器对仪表的NiMH电池包进行充电。使用其他充电器可能损坏电池或不能对电池进行正确的充电。在充电前，Orion多气体探测器必须被关闭，或电池必须从仪器上卸下。通常充电器对一个完全耗尽的电池组在室温条件下进行充电需2小时。1、220VAC充电（交流充电器）（1）将充电器
14、电线连接到电池包背后的充电插口上。（2）充电是完全自动的，充电状态由发光二极管的颜色来指示。淡黄色正在准备充电，发光二极管保持黄色直到电池组准备开始充电。红色充电正在进行。绿色充电完成，电池组完全充电，可以准备使用。红灯闪亮，充电失败，将电池包从充电器上卸下。发光二极管熄灭，没有电池包连接。（3）待绿灯亮后，可以结束充电，拔下电器插头。2、对于碱性电池包，用完后需要更换电流。（1）卸下电池包底角处的螺丝后将电池组从仪器上取下。（2）轻轻的将电池包从槽内取出。（3）使用所提供的六角扳手将用于把塑料电池盖固定在电池上的螺丝拧下,（4）卸下塑料电池包，暴露出需要更换的电池。卸下耗尽的电池。（5）装入
15、新的电池，注意电池的正极方向，如果电池极性反向仪表将不能工作。（6）装上塑料电池盖，拧紧螺丝。将电池组安装到仪器上。,六、设置,1、新鲜空气设置（FAS）功能（Orion仪表的自动零位调节）,打开Orion仪表，一旦仪器自我测试完成后，零位刻度会闪烁10秒。当零位指示标志闪烁时按下开启/关闭/翻页按钮，仪表会立刻跳到FAS选项，进行新鲜空气设置，此时按下更改/复位按钮，仪表自动调零。如果不按任何按钮，FAS选项在闪烁10秒后会自动停止，或是直接按下更改/复位按钮，以退出设置。如下图,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,有10秒选择FAS,ORION,MSA,或什么都不作等待,注意：
16、在此已经限定了新鲜空气设置（FAS），如果气体达到了危险水平，Orion多气体探测器会忽视FAS命令而进行报警。警告：除非你确认你处于清洁无污染的空气中，请不要开启新鲜空气设置，否则会产生不精确的读数，使之错误的指出有害的气体是安全的。如果你对周围空气质量有任何疑问的话，请不要使用新鲜空气设置细节。不能使用新鲜空气设置来取代日常校准检验，校准检验要求准确的检验量程。不遵守该警告会导致严重的人身伤害或导致死亡,2、MSA FIVESTAR LINK 程序,此项设置功能可以修改仪表的报警点或是设置仪表的高级选项。如果要进入仪表的高级设置模式，可以按以下顺序进行设置。,按住RESET不放,关机状态,
17、按POWER,“CHANGE”出现时放开RESET,闪烁,ORION,MSA,按,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,“0”表示心跳声关闭新版为OFF,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,“1”表示心跳声音开新版为ON,ORION,MSA,用此键选择0或1,ORION,MSA,按此键确认,%LEL,闪烁,ORION,MSA,按此键进行LEL设置,等待或按此键跳过LEL设置,%LEL,不闪烁,PEAK 显示,报警点设置界面,ORION,MSA,按此键增加数值,ORION,MSA,按此键接受设置,%LEL,CAL 显示,标定浓度设置界面,ORION,MSA,按此键增加标准气
18、浓度,ORION,MSA,按此键接受设定值,%O2,闪烁,ORION,MSA,按此键进行氧气设置,等待或按此键跳过氧气设置,%O2,氧气低报警,氧气低报警设置界面,ORION,MSA,按此键增加数值,ORION,MSA,按此键接受设置,%O2,氧气高报警,氧气高报警设置界面,ORION,MSA,按此键增加数值,ORION,MSA,按此键接受设置,闪烁,PPM CO,ORION,MSA,按此键进行CO设置,等待或按此键跳过CO设置,CO报警点,PPM CO,ORION,MSA,按此键增加数值,ORION,MSA,按此键接受设置,STEL报警点,PPM CO,ORION,MSA,按此键增加数值,O
19、RION,MSA,按此键接受设置,TWA报警点,PPM CO,ORION,MSA,按此键增加数值,ORION,MSA,按此键接受设置,PPM CO,CO标准气浓度,ORION,MSA,按此键增加数值,ORION,MSA,按此键接受设置,PPM H2S,闪烁,ORION,MSA,按此键进行H2S设置,等待或按此键跳过H2S设置,PPM H2S,H2S 报警点,ORION,MSA,按此键增加数值,ORION,MSA,按此键接受设置,PPM H2S,H2S STEL报警点,ORION,MSA,按此键增加数值,ORION,MSA,按此键接受设置,PPM H2S,H2S TWA报警点,ORION,MSA
20、,按此键增加数值,ORION,MSA,按此键接受设置,PPM H2S,H2S标准气浓度,ORION,MSA,按此键增加数值,ORION,MSA,按此键接受设置,显示“1”或“0”,1表示一般标定0表示扩展标定范围（相当于初始化标定）仪表标定后或关机后自动恢复为1,ORION,MSA,按此键更改,ORION,MSA,按此键接受设置,设置模式结束进入检测模式,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,注意,只要进入开关通道程序，都要对所有使用的探头进行重新标定。1.6版本仪表在普通标定失败时，不要拿掉气体，按POWER键3秒，沙漏和CHANGE出现，放开POWER，CAL出现，大约进行10秒
21、大范围初始化标定，如果依旧失败，多次重复此操作，若一直不成功确认气体浓度及流量，一切正常则更换不能标定的探头。如何调准仪表的时间,七、标定,Orion仪表必须使用由MSA提供的标定工具组进行检查和标定。您应该经常用标定气体检查仪表，如果可能的话，您可以每天使用前作检查一旦通气读数与标定气瓶上浓度不同，就要对仪表进行标定。仪表具有自动标定功能。要进入自动标定，可以在测量模式时，按下更换/复位开关直到零位标记在显示器上方闪烁。1、按下开启/复位/翻页按钮，使仪表被清零。在进行清零时，零位标记停止闪烁，但仍旧保持点亮状态，而且你必须位于新鲜空气的环境中。如果想跳过清零步骤，直接进入通气标定过程，可以
22、在零位闪烁时按下更换/复位按钮。零位闪烁时不按任何一个按钮，则10秒后仪表将自动回到测定模式。一旦清零工作完成，CAL标记会闪烁。将MSA提供的Orion专用标定气体通入仪表。2、对于扩散型的仪表：将标定罩装到仪表上。将管子的一端连接到标定罩上，将管子的另一端连接到气瓶上（包括在标定工具中）对于泵吸式仪表：将管子的一端连接到仪表的入口接口上，将管子的另一端连接到气瓶上。3、打开恒流阀的阀门。恒流阀的流量为0.25升/分钟。4、按下开启/复位/翻页按钮对仪表进行标定。CAL标记停止闪烁，但保持点亮状态。仪表的一次通气标定工作循环大约为90秒。如果自动标定过程通过的话，仪表将恢复到测定模式。,5、
23、如果想跳过标定步骤，并恢复到测定模式，可以在CAL标志闪烁时按下更换/复位按钮。如果CAL闪烁时没有任何一个按钮被按下10秒，则仪器也将自动回到测定模式。6、拆除标定罩或者从泵件入口处拆除管子。7、关闭恒流阀上的阀门。标定过程如下图,ORION,MSA,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,ORION,MSA,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,闪烁,ORION,MSA,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,停止闪烁,%LEL,%O2,PPM CO,PPM H2S,立刻通入标准气,等待90秒,%LEL,%O2,PP
24、M CO,PPM H2S,注：自动标定过程能够对任何通过测试的传感器调整其量程。滑有成功进行自动标定的传感器将保持原有量程值。注：由于可能有残余气体，因此仪器在完成标定过程后可能会暂时地出现暴露报警。自动标定失败 如果Orion仪表不能对一个或多个传感器进行标定的话，依将进行报警，并且在按下更换/复位按钮之间维持报警状态。未能进行标定的传感器将通过气体标识的熄灭进行指明。,八、安全指导和故障处理,Orion便携式多种气体检测仪必须由经过培训的合格的人员进行使用，在使用中应注意如下事项以保证安全：仅能在空气中探测气体和蒸汽 探测器仅限于探测规定的毒性气体 在每天使用前请做如下的检查以进行正确的仪
25、器操作：通气检验，如果读数未在规定范围内，要调整 仪表。检查泵的正确操作，如果有必要的话要对泵进行保养。如果部件受到物理性撞击或高污染环境的影响时，应更频繁的检查校验。同时如果测试的环境包含有如下可能会影响易燃气体探测器敏感度、减小其读数的物质时，更要进行检验准量程：有机硅树脂 硅酸盐 含铅的化合物 暴露在浓度超过200ppm或暴露在浓度超过50ppm中一分钟的磕化氢中。可燃性气体在空气中能被点燃的最低浓度被定义为爆炸下限LEL读数为“100”的可燃性气体表明空气的LEL超过100%，存在爆炸的危险。在此情况下，仪器的锁定报警开始工作，请立即将仪器从被污染的环境中移开。,不要在如下的环境的可燃
26、性气体或毒性气体中使用Orion多气体探测器，因为这可能导致错误的读数：缺氧或富氧的环境中 减少的气体中 惰性气体环境中 包含可燃性飞尘雾的环境中 不要在含有高闪点（高于100F）液体蒸汽的气体环境中使用Orion仪表测试可燃性气体，国为这可能导致错误的读数。不要拆开探测器，因为这导致不精确的读数。不要按探测器的面板，因为这可能损伤它们导致错误的读数，不要使用压缩空气清洁探测器孔洞。因为压力可能损坏探测器。要有充足的时间给部件以显示精确的读数。回应时间按所使用的探测器类型而改变。保持探管未端位于液体表面之上，否则液体会进入仪器内部堵塞要取样流经探测器的气流。所有的仪器读数和信息必须由经过培训并
27、合格的人员进行解读，来解释在特定的环境、工业操作和暴露限制条件下的仪器读数。仅能在没有危险的区域更换碱性电池或对NiMH电池包进行充电。仅能使用该手册中列出的电池充电器，其他的充电器可能损坏电池包和部件。请按当地的健康和安全规定处理电池。不要改装该仪器或做超越本手册规定的维修。仅有MSA授权的人员才能修理该仪器，否则会导致仪器损坏。,电子干扰 该设备是一种测试设备，它不受FCC技术条款的限制，然而它的测试可被证明符合FCC规定第15部分中的A级数字设备的限制条件。,九、检测仪使用注意事项,1、注意经常性校准和检测,2、注意不同传感器间的检测干扰,3、注意各类传感器的寿命,4、注意检测仪器浓度测
28、量范围,5、其它注意事项,有毒有害气体检测仪也同其它的分析检测仪器一样，都是用相对比较的方法进行测定的：先用一个零气体和一个标准浓度的气体对仪器进行标定，得到标准曲线储存于仪器之中，测定时，仪器将待测气体浓度产生的电信号同标准浓度的电信号进行比较，计算得到准确的气体浓度值。因此，随时对仪器进行校零，经常性对仪器进行校准都是保证仪器测量准确的必不可少的工作。需要说明的是：目前很多气体检测仪都是可以更换检测传感器的，但是，这并不意味着一个检测仪可以随时配用不同的检测仪探头。不论何时，在更换探头时除了需要一定的传感器活化时间外，还必须对仪器进行重新校准。另外，建议在各类仪器在使用之前，对仪器用标气进
29、行响应检测，以保证仪器真正起到保护的作用。,1、注意经常性校准和检测,一般而言，每种传感器都对应一个特定的检测气体，但任何一种气体检测仪也不可能是绝对特效的。因此，在选择一种气体传感器时，都应当尽可能了解其它气体对该传感器的检测干扰，以保证它对于特定气体的准确检测。,2、注意不同传感器间的检测干扰,3、注意各类传感器的寿命,各类气体传感器都具有一定的使用年限，即寿命。一般来讲，在便携式仪器中，LEL传感器的寿命较长，一般可以使用三年左右；光离子化检测仪的寿命为四年或更长一些；电化学特定气体传感器的寿命相对短一些，一般在一年到两年；氧气传感器的寿命最短，大概在一年左右。电化学传感器的寿命取决于其
30、中电解液的干涸,所以如果长时间不用，将其密封放在较低温度的环境中可以延长一定的使用寿命。固定式仪器由于体积相对较大，传感器的寿命也较长一些。因此，要随时对传感器进行检测，尽可能在传感器的有效期内使用，一旦失效，及时更换。,4、注意检测仪器浓度测量范围,便携式气体检测仪针对各类有毒有害气体检测器都有其固定的检测范围。只有在其测定范围内完成测量，才能保证仪器准确地进行测定。而长时间超出测定范围进行测量，就可能对传感器造成永久性的破坏。比如，LEL检测器，如果不慎在超过100%LEL的环境中使用，就有可能彻底烧毁传感器。而有毒气体检测器，长时间工作在较高浓度下使用也会造成损坏。所以，固定式仪器在使用
31、时如果发出超限信号，要立即关闭测量电路，以保证传感器的安全。便携式气体检测仪在使用过程中注意以上事项会增其的使用寿命同时也能提高测量的精度！,5、其它注意事项,1）防止气体检测仪从高处跌落或受剧烈震动2）需在无腐蚀性气体、油烟、尘埃并防雨的场所使用3）勿使气体检测仪经常接触浓度高于检测范围以上的高浓度气，并严禁碰撞和拆卸传感器，否则会损失传感器工作寿命4）若机器长时间出现无反应现象，请关闭电源重新启动5）为保证测量精度，机器应定期进行标定，检定周期不得超过一年6）在非危险地区,正常环境条件下开机7）正常工作环境下检测，传感器工作寿命两年以上8）不可把气体探测仪浸泡在液体中，这样会导致气体探测仪无法报警9）气体探测仪发出电力不足警报时，应立即更换电池(请查阅说明书查看电池类型)10）测试仪应轻拿轻放，避免剧烈震动，以免损坏仪器敏感元件,
