在日常使用气体检测仪时,气体检测仪 LCD 标签上的检测范围通常会显示 0-100 LEL% 或 0-2000 PPM 等类似单位。此外,气体检测仪的 LCD 显示屏上还可能显示 VOL% 或 PPM 等单位。
单位符号LEL%、VOL%、PPM具体代表什么,这些单位之间可以互相转换吗?
以 LEL%(爆炸下限)为单位的气体检测
图片来源:indsci
易燃气体的概念是指在一定的浓度范围内能与空气(或氧气)形成预混合气体,遇到点火源时能发生爆炸的气体。 可燃气体在空气中引起爆炸的最低体积百分比浓度称为爆炸下限浓度,缩写为LEL%,或简称为“爆炸下限”。爆炸下限的气体体积浓度以VOL%表示,单位为百分比。这意味着将爆炸下限分为100份,每份为1 LEL%。
气体检测单位:VOL%(气体体积百分比)
VOL 是用于描述气体体积的物理单位,以百分比表示。它表示特定气体在空气中的体积百分比。例如,5% VOL 甲烷表示甲烷占空气体积的 5%。
很多气体检测仪的检测范围是用VOL%来表示的。例如,检测范围0-100% VOL,表示该气体检测仪可以检测到空气中特定气体的浓度在0-100%的范围内。我们还可以设置一个特定的VOL百分比值作为报警阈值。当某种气体的浓度达到或超过该设定值时,气体检测仪就会发出警报。
气体检测单位为 PPM(体积百万分率)
图片来源:有机化学导师
PPM的概念与VOL类似,只不过PPM表示气体体积的百万分之一。
例如,10 PPM 的二氧化碳表示空气中二氧化碳的含量为百万分之十 (10 ppm)。由于 PPM 是一个无量纲单位(天文学术语,它包括数学常数 π、自然常数 e、弧度 (rad)、黄金分割率 (φ) 和相对分子质量 (Mr) 等常数),因此有量纲的量具有长度、面积和时间等单位。无量纲量通常表示为两个有量纲量的乘积或比率,但两个量纲相互抵消,从而得到一个无量纲量。
能够检测 PPM 级气体的气体检测仪用于检测工作环境中的气体微泄漏。气体微泄漏非常危险,长时间暴露在此类泄漏中可能导致重大事故。因此,PPM 级气体检测仪对于快速检测和消除微泄漏至关重要。
VOL%、LEL%、ppm之间的转换
首先,我们来转换一下VOL和PPM。这个转换比较简单,因为%VOL代表的是体积百分比,而PPM代表的是体积的百万分率。因此,1% VOL = 10,000 PPM。
其次,将VOL转换为LEL需要确定可燃气体的爆炸下限(LEL)。当可燃气体在空气中的浓度达到其LEL时,该可燃气体环境被认为具有100%的爆炸危险性。例如,氢气的LEL为4%VOL,这意味着当其在空气中的体积百分比达到4%VOL时,接触明火就会爆炸。因此,以4%VOL作为100%的危险性,则将其称为100%LEL,即4%VOL=100%LEL。因此,1%VOL=25%LEL。第三,不能直接将PPM转换为LEL。首先,将LEL转换为VOL,然后再将VOL转换为PPM。
公式如下:PPM = %LEL × LEL(vol%) × 100。以甲烷为例,要确定20% LEL时甲烷的PPM,我们应用以下公式:20(%LEL)× 5(%VOL)× 100 = 10,000 PPM。除了LEL%、VOL%和PPM之外,气体检测仪还可能使用其他单位来表示气体浓度,具体取决于仪器和传感器的类型以及测量范围。
此外,不同的气体检测仪测量范围和精度也存在差异,例如有些气体检测仪只能测量低浓度的气体,而有些则可以测量高浓度的气体。
ESEGAS 气体分析仪监测浓度
1. NDIR气体分析仪(非色散红外)
技术原理:
• 利用红外光谱中特定波长的气体吸收特性,通过滤光片(GFC)和长光程气室(L-Cell)提高灵敏度。
• 非接触测量,不消耗样气,稳定性高。
可测量气体(示例):
一氧化碳 (CO):0–10 ppm
二氧化碳 (CO₂):0–500 ppm
甲烷(CH₄):0–10 ppm
一氧化二氮 (N₂O):可定制测量模型
特色:
高精度、低漂移、快速响应
模块化设计,可集成到各种工业应用中。
可选内置温度和压力补偿,以提高精度
应用领域:
空气质量监测、洁净室气体检测、实验室分析、环保设备配件
2. TDLAS气体分析仪(可调谐二极管激光器)
技术原理:
利用可调谐二极管激光吸收光谱技术调节激光波长以匹配目标气体的吸收线。
具有极高的选择性和灵敏度,非常适合痕量气体检测。
可测量气体:
氨(NH₃)、氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)
乙炔(C₂H₂)、甲烷(CH₄)等微量气体
测量范围:
涵盖范围从 ppb 级到百分比 (%)
特色:
响应时间快(<1秒)
不受背景气体影响,抗交叉干扰能力强
支持光纤远程测量,适用于危险环境
应用领域:
垃圾填埋场、脱硝系统、氯碱化工、石油化工废气监测
3.UV-DOAS气体传感器模块(紫外差分吸收光谱法)
技术原理:
基于用紫外光源照射气体通道,测量特定气体分子在紫外波长范围内的微分吸收曲线的原理。
可测量气体:
二氧化硫(SO₂)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂)
氨(NH₃)、硫化氢(H₂S)、氯(Cl₂)等。
测量范围:
通常为 0–2000 ppm(可根据气体类型调整)
特色:
分辨率高,抗干扰能力强,特别适合复杂背景气体
支持模块化输出,易于集成到系统设备中
应用领域:
烟气排放监测系统(CEMS)、大气环境监测、化学过程控制
4.便携式FTIR气体分析仪(傅里叶变换红外)
在线FTIR气体分析仪
技术原理:
利用全光谱扫描同时检测多种气体并进行傅里叶变换分析。
测量气体:
SO₂、NO、NO₂、CH₄、CO、CO₂、HCl、HF、NH₃、H₂O 以及多达几十种其他气体
测量范围:
可根据具体气体和配置从 ppm 调整至 % VOL。
特色:
单机支持同时分析8~15种气体。
便携式设计,内置电池和触摸屏。
支持快速现场部署、数据记录和远程分析。
应用领域:
应急检测、事故调查、工业排放监测、科研实验。
5.便携式CEMS(连续排放监测系统)
技术原理:
集成NDIR、UV差分、TDLAS等多种传感器技术,适应各种气体和测量场景。
配备采样预处理单元和数据处理模块,保证高可靠的连续测量。
可测量气体及典型范围:
二氧化硫:0–4000 ppm
一氧化氮、二氧化氮:0–3000 ppm
一氧化碳:0–5000 ppm
二氧化碳:0–20% 体积
氧气:0–25%
特色:
便携式外壳设计,方便移动
适合野外使用或无固定设备场景
兼容颗粒物、温度、湿度等辅助参数监测
应用领域:
根据监管要求进行临时合规测试
发电厂、垃圾焚烧厂、玻璃和水泥生产线的环境排放测量
结语
因此,在选择气体检测仪时,需要根据具体的应用场景和需求,选择合适的仪器和单元。配置合适的气体检测仪,能够及时、准确地提供气体浓度信息,有助于预防和控制气体泄漏和安全事故。
发布视图: 18,191