危化品化工儀表作業證培訓：成分測量原理及儀表
時間：2023-12-28關注：
自動化儀表又稱過程檢測、控制儀表，它是實現化工生產過程自動化、提高化工生產效率的重要工具。
化工自動化控制儀表作業：指化工自動化控制儀表系統安裝、維修、維護的作業。
危險化學品安全作業證理論知識考試采取計算機閉卷考試方式，滿分100分，80分及以上為合格
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化工測量與儀表
成分測量原理及儀表
月前化工行業常用的氣體成分檢測儀表主要有熱導式氣體分析儀、紅外線氣體分析儀、熱磁式氧量分析儀、氧化鋯氧量分析儀、可燃和有毒氣體報警儀等。
對于各種氣體分析儀，儀表人員一般只負責維護、校準、輕微故障排除工作，檢修工作一般由制造廠負責，故對其工作原理、結構在此不作介紹。
常用的可燃和有害氣體報警儀的工作原理主要有接觸燃燒式、紅外式、半導體氣敏元件式和電化學式等。考慮到此類儀表涉及安全問題，故對其工作原理進行簡單介紹。
一、接觸燃燒式可燃氣體報警儀
接觸燃燒式可燃氣體報警儀的探頭部分是由檢測元件、補償元件、固定電阻組成的一個平衡電橋，檢測元件和補償元件均為涂有催化劑的熱敏電阻，對稱布置。檢測元件接觸周圍的空氣，補償元件不接觸。電橋加上一定電壓后，如周圍空氣中無可燃氣體，由于橋臂電阻相等，電橋無信號輸出；當空氣中有可燃氣體并擴散到檢測元件時，在催化劑作用下產生無焰燃燒，使檢測元件的溫度升高，電阻值增大，電橋失去平衡而輸出電壓信號。此信號與可燃氣體的濃度成正比，可送到二次儀表顯示和報警。接觸燃燒式可燃氣體報警儀的主要特點為：結構緊湊，體積小，具有顯示和報警功能，安裝使用方便。
接觸燃燒式可燃氣體報警儀主要用于烷、苯、烯、醇、酮類和氫、氨等單種或多種混合可燃氣的泄漏檢測，可以及時發現泄漏，保證生產和人身安全。
二、紅外式可燃和有害氣體報警儀
紅外式可燃和有害氣體報警儀是利用不同元素對某個特定波長的吸收率不同來進行工作的。它通過一個紅外發生器產生紅外光，穿過充有樣氣的氣室，然后被各種氣體的專用接收器接收，以確定不同氣體的組分。
這種氣體報警儀的優點是抗中毒性好，反應靈敏，對大多數碳氫化合物都有反應。但針對性強，結構復雜，成本較高。
三、半導體氣敏元件式可燃和有害氣體報警儀
半導體氣敏元件式可燃和有害氣體報警儀的檢測元件大多是以金屬氧化物(如SnO₂,ZnO、CoO等)為基礎的半導體材料，當被電加熱器加熱到200——400℃時，被測氣體中的可燃和有害氣體會在半導體表面吸附，使半導體自由電子的移動發生變化。電阻值的變化量與被測氣體中可燃和有害氣體的濃度有關。
這種氣體報警儀的主要特點是檢測范圍寬，量程最低可到10-6級，適用于某些特定場合。如：CO的爆炸下限為12.5%(V/V),但人身安全要求的最高濃度為50×10-6,使用接觸燃燒式可燃氣體報警儀不能測到這樣低的含量。
這種氣體報警儀除了可以用于石油蒸汽、乙醇蒸氣、天然氣、烷、苯、烯、氫等單種或多種混合可燃氣體外，特定的敏感元件可用于低含量的水蒸氣檢測。
四、電化學式有毒氣體報警儀
電化學式氣體傳感器種類很多，其中定電位電解式傳感器是目前測毒類現場最廣泛使用的一種技術，其工作原理如下：在一個塑料制成的筒狀池體內，安裝工作電極、對電極和參比電極，電極間充滿電解液，由多孔四氟乙烯制成的隔膜在頂部封裝。在電極之間施加一定的電位，使傳感器處于工作狀態。氣體與電解質內的工作電極發生氧化或還原反應，在對電極發生還原或氧化反應，電極的平衡電位發生變化，變化值與氣體濃度成正比。將電位變化值放大后就可以顯示氣體的濃度值。
電化學式氣體報警儀可以檢測微量氣體，適用于有毒氣體的檢測，常用于檢測CO、H₂S、NO₂、SO₂和Cl₂等有毒氣體。
五、可燃和有害氣體報警儀的選型
可燃和有害氣體報警儀選型步驟大致如下，
(1)確定報警儀形式：化工生產現場可燃和有害氣體的檢測主要分為生產過程泄漏檢測、檢修檢測、應急檢測、進入檢測和巡回檢測等幾種情況，針對生產過程泄漏檢測一般選用固定式檢測儀，其他幾種情況則需要配備便攜式檢測儀。
(2)確定報警儀種類：根據可燃和有害氣體種類選擇檢測儀表的種類，如：檢測可燃氣體可選用接觸燃燒式、紅外式等；檢測H₃S、SO₂和Cl₂等有毒氣體可選擇電化學式。
(3)確認檢測范圍：根據所需檢測的濃度確認儀表的檢測范圍能否達到使用要求，例如：檢測CO時有多種報警儀可供選擇，作為毒氣檢測時，需要達到10-6級，不能選用接觸燃燒式和紅外式，只能選擇半導體氣敏元件式報警儀。
(4)現場環境：現場安裝的傳感器應符合現場防爆要求，同時應考慮環境溫度對儀表的影響。如：使用電化學型檢測探頭時，由于溫度過高、過低都會引起電解質的物理變化，應注意使用溫度不能超出制造廠所規定的使用環境溫度。
(5)經濟性：在滿足使用要求的前提下，應考慮一次性投資、運行費用等因素。常用檢測傳感器使用壽命如下：電化學式為1——3年；半導體式為3——4年；紅外式大于2年。
※復習與總結※
1.測量壓力或真空度的儀表很多，按照測量原理大致可以分為；液柱式、彈性式、電氣式、活塞式幾種。
2.從溫度的感應途徑來分，溫度檢測儀表主要有接觸式測量和非接觸式測量兩種。化工行業使用的溫度測量儀表以接觸式測溫儀表為主，按其測量原理來分主要有：膨脹式、壓力式、熱電偶、熱電阻等，其中以熱電偶、熱電阻使用最為普遍。
3.在化工生產中，必須對各種物料的流量進行準確的檢測，以維持生產穩定，為控制和管理提供依據，因此流量檢測是化工儀表的主要內容之一。流量計主要包括差壓式流量計、轉子流量計、容積式流量計、渦輪流量計、電磁流量計、旋渦流量計幾種。
4.容器中液體液面的高低叫液位；固體或顆粒狀物質的堆積高度叫料位；兩種密度不同的液體介質的分界面叫界面。測量這三種工藝參數的儀表分別稱為液位計、料位計、界面計，統稱物位檢測儀表。
5.常用的可燃和有害氣體報警儀的工作原理主要有接觸燃燒式、紅外式、半導體氣敏元件式和電化學式等。
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