RBK-6000-ZL9磷化氢气体报警器在粮库中的应用实践

    磷化氢是目前和以后相当长时期内防治储粮害虫的主要熏蒸剂,是难以用其它药剂替代的,为了科学合理采用磷化氢熏蒸技术,达到安全、经济、有效防治储粮害虫的目的,必须在熏蒸的全过程对磷化氢的浓度进行检测。

    检测磷化氢浓度用磷化氢检测试纸或磷化氢检测管进行检测,这些方法测定效果不太准确,属于半感官半定量的方法。随着电子技术的发展,出现了直接用数字显示的磷化氢气体检测仪器,这种仪器检测方便,测量准确,显示直观,深受保粮人员的欢迎。但使用几年之后,这种仪器会出现测量不准,误差变大的现象。为什么会出现这种情况呢?主要是因为对这种新型仪器原理不了解,不能正确使用造成的。本文将重点介绍磷化氢气体检测仪的原理和使用方法。

   1、基本原理不同生产厂家的磷化氢气体检测仪在检测原理、产品结构等方面有所不同,但它们的核心部件基本上是相同的,都是采用了电化学气体传感器。电化学气体传感器是一种利用电解池原理测量气体浓度的传感器,其工作原理是当气体进入电极附近时发生电化学反应。伴随着电化学反应便有电子的得失,在电解池回路中就会有电流的变化,通过对电流测量就可反映出气体浓度的变化。

      电化学传感器的工作原理虽然简单,实际制造却有许多难点。首先,电解池工作必须要有电解液。电解液为纯度极高的强酸,这就要求选用的电极材料不但具有较好的导电性,还要经得住强酸的长期浸泡,一般情况多选用铂或金;其次还有一个最大的难题,就是要想办法将电极、电解液封闭在传感器壳体中,而且还要在不怕强酸腐蚀,以保证电解液不外泄的前提下让被测气体顺利进入传感器。实际制作是采用经过激光打孔的聚四氟乙烯薄膜,经双向拉伸的特殊膜材料,为了保证进入传感器的被测气体与电极和电解液充分接触,电极是将铂或金碾成极细的粉末,涂布到膜材料上制成的。

      早期电化学气体传感器只有一对电极和电解池,在两极间加上电压,由于电化学反应、温度、电压稳定性等因素的影响,不能进行高精度测量。为了解决这个问题,现在的电化学气体传感器引入了一个参比电极,利用恒电位原理来稳定其工作点,并且还装入温度传感器,以便通过温度补偿电路保持测量的准确,这就大大提高了电化学气体传感器的测量精度。据报道现在的电化学气体传感器,可以反映被测气体浓度百万分之一的变化。电化学气体传感器的电流变化和被测气体浓度成正比,所以用电化学气体传感器做成的气体检测仪电路相对比较简单。

      2、磷化氢气体检测仪电路基本由下列电路组成:磷化氢气体传感器、恒压源、运算放大器、A/D转换电路、数字显示电路、显示器、报警电路等,在一些比较高级的检测仪器中用了微处理机。使用方法磷化氢气体检测仪是一种带有电化学气体传感器的电子计量仪器。作为电子仪器使用时必须注意电源电压是否符合要求,仪器使用的温度、湿度范围是多少,使用时仪器要平稳放置,不能有强烈震动,仪器附近不能有强磁场存在,开启仪器后要有一定的预热时间等,这些都是基本常识不必多述,这里重点谈谈磷化氢气体传感器的使用注意事项。前面已经提到电化学气体传感器基本原理是电化学反应。反应过程中产生电流,电流的大小和被测气体浓度成正比,既然是电化学反应就要产生新的物质。这新的物质就会吸附在电极上,使输出电流变小,时间越长吸附物就越多,最后会终止电化学反应,使传感器失效,不能使用。这就解释了为什么用了几年的磷化氢气体检测仪测量误差越来越大的原因。

    磷化氢气体传感器使用寿命一般为2年,但使用1年后根据计量仪器检定法规要求必须进行检定,因为磷化氢气体检测仪是专用仪器,一般计量单位无法检定,须拿到生产厂家或是有条件的计量检定单位进行检定。磷化氢气体是剧毒气体,检测仪测量结果关系着职工的人身安全,因此,磷化氢气体检测仪的检定必须引起各级领导的高度重视。

     3、几种校正旧仪器的方法磷化氢气体检测仪是一种贵重仪器,使用寿命不太长,基本上2～3年后就要更换其内部的气体传感器,传感器的价格一般在千元以上,所以有些库站就将还能显示数字的检测仪继续长期使用,这样测量的结果根本不符合实际。为了能使这些仪器的测量结果比较接近实际数值,在此介绍3种校正方法供参考。

     (1)比较法。

    用1台新近购买的检测仪在实际使用中和旧仪器同时测量,将所测数据列成对照表,以后旧仪器单独使用时用对照表校准求得实际数据。

     (2)气相色谱法。此法适合高浓度气体测量。用气相色谱仪中的热导检测器采用归一化法,在熏蒸的仓内采取浓度高的混合空气样,先用旧仪器测一种显示值,再用色谱仪测出实际在空气中的含量,多测一些数据绘制成坐标图,以后用旧仪器测量时,从坐标曲线上可查出实际数据。

      (3)标准气体标定法。

分析纯的磷化铝试剂在气体发生器中制成纯磷化氢气体,用此气体配制成各种不同浓度的磷化氢混合气体。配制的气体数量最好能覆盖检测仪的测量范围,然后用旧仪器进行测量,记录数据,制成坐标图,。由图3可以看出:新购仪器的显示值和实际浓度基本相符,曲线和X轴的夹角为45°,旧仪器随着使用年限的延长曲线和X轴的夹角越来越小。需要指出的是,以上介绍的3种校正仪器方法只是应急手段,要彻底解决问题就要更换磷化氢气体传感器。

RBK-6000-ZL9磷化氢气体报警器在粮库中的应用实践