RBK-6000-ZL9磷化氫氣體報警器在糧庫中的應用實踐

    磷化氫是目前和以后相當長時期內防治儲糧害蟲的主要熏蒸劑,是難以用其它藥劑替代的,為了科學合理采用磷化氫熏蒸技術,達到安全、經濟、有效防治儲糧害蟲的目的,必須在熏蒸的全過程對磷化氫的濃度進行檢測。

    檢測磷化氫濃度用磷化氫檢測試紙或磷化氫檢測管進行檢測,這些方法測定效果不太準確,屬于半感官半定量的方法。隨著電子技術的發展,出現了直接用數字顯示的磷化氫氣體檢測儀器,這種儀器檢測方便,測量準確,顯示直觀,深受保糧人員的歡迎。但使用幾年之后,這種儀器會出現測量不準,誤差變大的現象。為什么會出現這種情況呢?主要是因為對這種新型儀器原理不了解,不能正確使用造成的。本文將重點介紹磷化氫氣體檢測儀的原理和使用方法。

   1、基本原理不同生產廠家的磷化氫氣體檢測儀在檢測原理、產品結構等方面有所不同,但它們的核心部件基本上是相同的,都是采用了電化學氣體傳感器。電化學氣體傳感器是一種利用電解池原理測量氣體濃度的傳感器,其工作原理是當氣體進入電極附近時發生電化學反應。伴隨著電化學反應便有電子的得失,在電解池回路中就會有電流的變化,通過對電流測量就可反映出氣體濃度的變化。

      電化學傳感器的工作原理雖然簡單,實際制造卻有許多難點。首先,電解池工作必須要有電解液。電解液為純度極高的強酸,這就要求選用的電極材料不但具有較好的導電性,還要經得住強酸的長期浸泡,一般情況多選用鉑或金;其次還有一個最大的難題,就是要想辦法將電極、電解液封閉在傳感器殼體中,而且還要在不怕強酸腐蝕,以保證電解液不外泄的前提下讓被測氣體順利進入傳感器。實際制作是采用經過激光打孔的聚四氟乙烯薄膜,經雙向拉伸的特殊膜材料,為了保證進入傳感器的被測氣體與電極和電解液充分接觸,電極是將鉑或金碾成極細的粉末,涂布到膜材料上制成的。

      早期電化學氣體傳感器只有一對電極和電解池,在兩極間加上電壓,由于電化學反應、溫度、電壓穩定性等因素的影響,不能進行高精度測量。為了解決這個問題,現在的電化學氣體傳感器引入了一個參比電極,利用恒電位原理來穩定其工作點,并且還裝入溫度傳感器,以便通過溫度補償電路保持測量的準確,這就大大提高了電化學氣體傳感器的測量精度。據報道現在的電化學氣體傳感器,可以反映被測氣體濃度百萬分之一的變化。電化學氣體傳感器的電流變化和被測氣體濃度成正比,所以用電化學氣體傳感器做成的氣體檢測儀電路相對比較簡單。

      2、磷化氫氣體檢測儀電路基本由下列電路組成:磷化氫氣體傳感器、恒壓源、運算放大器、A/D轉換電路、數字顯示電路、顯示器、報警電路等,在一些比較高級的檢測儀器中用了微處理機。使用方法磷化氫氣體檢測儀是一種帶有電化學氣體傳感器的電子計量儀器。作為電子儀器使用時必須注意電源電壓是否符合要求,儀器使用的溫度、濕度范圍是多少,使用時儀器要平穩放置,不能有強烈震動,儀器附近不能有強磁場存在,開啟儀器后要有一定的預熱時間等,這些都是基本常識不必多述,這里重點談談磷化氫氣體傳感器的使用注意事項。前面已經提到電化學氣體傳感器基本原理是電化學反應。反應過程中產生電流,電流的大小和被測氣體濃度成正比,既然是電化學反應就要產生新的物質。這新的物質就會吸附在電極上,使輸出電流變小,時間越長吸附物就越多,最后會終止電化學反應,使傳感器失效,不能使用。這就解釋了為什么用了幾年的磷化氫氣體檢測儀測量誤差越來越大的原因。

    磷化氫氣體傳感器使用壽命一般為2年,但使用1年后根據計量儀器檢定法規要求必須進行檢定,因為磷化氫氣體檢測儀是專用儀器,一般計量單位無法檢定,須拿到生產廠家或是有條件的計量檢定單位進行檢定。磷化氫氣體是劇毒氣體,檢測儀測量結果關系著職工的人身安全,因此,磷化氫氣體檢測儀的檢定必須引起各級領導的高度重視。

     3、幾種校正舊儀器的方法磷化氫氣體檢測儀是一種貴重儀器,使用壽命不太長,基本上2～3年后就要更換其內部的氣體傳感器,傳感器的價格一般在千元以上,所以有些庫站就將還能顯示數字的檢測儀繼續長期使用,這樣測量的結果根本不符合實際。為了能使這些儀器的測量結果比較接近實際數值,在此介紹3種校正方法供參考。

     (1)比較法。

    用1臺新近購買的檢測儀在實際使用中和舊儀器同時測量,將所測數據列成對照表,以后舊儀器單獨使用時用對照表校準求得實際數據。

     (2)氣相色譜法。此法適合高濃度氣體測量。用氣相色譜儀中的熱導檢測器采用歸一化法,在熏蒸的倉內采取濃度高的混合空氣樣,先用舊儀器測一種顯示值,再用色譜儀測出實際在空氣中的含量,多測一些數據繪制成坐標圖,以后用舊儀器測量時,從坐標曲線上可查出實際數據。

      (3)標準氣體標定法。

分析純的磷化鋁試劑在氣體發生器中制成純磷化氫氣體,用此氣體配制成各種不同濃度的磷化氫混合氣體。配制的氣體數量最好能覆蓋檢測儀的測量范圍,然后用舊儀器進行測量,記錄數據,制成坐標圖,。由圖3可以看出:新購儀器的顯示值和實際濃度基本相符,曲線和X軸的夾角為45°,舊儀器隨著使用年限的延長曲線和X軸的夾角越來越小。需要指出的是,以上介紹的3種校正儀器方法只是應急手段,要徹底解決問題就要更換磷化氫氣體傳感器。

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