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从检测原理来说,便携式气体检测仪该如何选择?

作者:万安迪

发布时间:2025-10-28

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  下面从“检测原理”出发,给出一套便携式气体检测仪的选型思路。思路是:先锁定目标气体与场景,再匹配合适的传感原理,最后看量程、响应、认证与维护。

  1)可燃气:催化燃烧 vs 红外(NDIR) vs 激光甲烷

  催化燃烧(pellistor)

  适用:现场空气中各类可燃烃、氢气的爆炸下限(LEL)监测。

  优点:对大多数可燃气普适,价格适中,响应快。

  局限:必须有氧(一般≥10%Vol)才能工作;易被硅酮、含铅蒸气等中毒;高浓度可燃气可能烧毁珠粒;需频繁标定。

  选型建议:未知混合可燃气、日常通风环境下的LEL监测,可选;氧气可能不足的场合慎用。

  红外吸收(NDIR)

  适用:烃类可燃气(甲烷、丙烷等)与CO₂;可做 %LEL 或 %Vol。

  优点:不依赖氧气、抗中毒、稳定性好、维护低。

  局限:对氢气无响应;高湿冷凝、粉尘需防护;不同烃类的响应系数要校正。

  选型建议:惰化/缺氧空间(如氮气置换罐)做可燃气监测首选;CO₂务必选NDIR。

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  激光甲烷(TDLAS/RMLD)

  适用:甲烷专用,远距离泄漏巡检。

  优点:选择性强,可远距检测。

  局限:不可用于其他气体;价格高;更偏“巡检”而非常规个人防护。

  选型建议:燃气管网、井盖、户外巡检等甲烷单一场景。

  2)有毒气 & 氧气:电化学为主

  电化学传感器(Electrochemical)

  适用:CO、H₂S、SO₂、NO₂、NH₃、Cl₂、HCN、PH₃等ppm级有毒气;O₂含量。

  优点:选择性较好、灵敏、低功耗。

  局限:存在交叉干扰(如H₂会“顶起”CO读数;SO₂/NO₂相互影响等),受温湿度影响;传感器寿命约1–3年需更换;零点漂移需定期标定。

  选型建议:明确具体毒气种类就选对应电化学传感器;氧气一般也用电化学(便携中很常见),注意海拔与温度补偿。

  特别提醒

  CO₂请用NDIR,不要用电化学。

  氢气(H₂):NDIR不响应;可选催化燃烧(注意需有氧且防中毒)或专用电化学H₂。

  氨(NH₃)、**氯气(Cl₂)**等酸碱性强的气体对传感器材料更苛刻,注意选耐腐型号与过滤组件。

  3)VOC有机挥发物:PID为主

  PID(光离子化检测)

  适用:苯系物、丙酮、甲苯、甲醛等非甲烷VOC总量;做泄漏排查与职业接触评估。

  优点:灵敏度高、覆盖面广、响应快。

  局限:对甲烷无响应;读数需用响应因子(RF)换算;对湿度与污染敏感,UV灯需要清洁维护;不同灯能量(9.8/10.6/11.7 eV)覆盖的化合物不同,能量越高灯越娇贵。

  选型建议:溶剂、喷涂、化工VOC巡检必备;若现场同时存在可燃烃与VOC,考虑PID + NDIR-LEL的组合。

  4)“从场景倒推原理”的快选清单

  密闭/受限空间进入(罐、井、下水道):O₂(电化学) + LEL(优先NDIR,因可能缺氧) + CO/H₂S(电化学)。

  燃气/甲烷管网巡检:激光甲烷 或 NDIR甲烷;入井作业再加O₂与H₂S/CO。

  电池间/充电房(氢气):H₂(催化或电化学)+ O₂;如有CO风险再加CO。

  冷库/酿造(CO₂):CO₂(NDIR) + O₂;若有酒精蒸汽再加PID或LEL。

  化工VOC泄漏:PID + O₂ + LEL(NDIR);按工艺点加H₂S/CO/氨等电化学传感器。

  氨机房/制冷(NH₃):NH₃(电化学,选耐腐款) + O₂;如有烃类制冷剂再配NDIR-LEL。

  5)扩展参数:量程、显示与响应

  单位/量程:

  可燃气常用**%LEL**(爆炸风险预警)或**%Vol**(高浓度排查);

  有毒气与VOC用ppm/ppb;

  O₂用**%Vol**。

  响应时间:关注T90(到达90%读数所需时间),越短越好。带泵机型还要考虑采样管路延迟。

  显示模式:四合一/多合一机型可同时看TWA/STEL(班次/短时暴露值),便于职业卫生评估。

  6)采样方式:扩散式 vs 泵吸式

  扩散式:结构简单、体积小、续航长,适合随身个体报警。

  泵吸式:带内置泵,能远端取样(常见1–10米软管),适合受限空间入内前预检;但耗电更高,需要滤尘/防水组件。

  选型建议:若涉及进入前检测或缝隙/孔洞取样,优先泵吸式;日常巡检、贴身佩戴以扩散式为主。

  7)本质安全与环境适应

  防爆认证:看是否满足Ex ia IIC T4(或同等级ATEX/IECEx/CNEx/UL),这是进入爆炸危险环境的基本前提。

  防护等级:户外与多尘多湿环境建议IP65–IP67。

  温湿度范围:与现场相匹配;极端低温/高湿工况要选带自动补偿与防冷凝设计的机型。

  8)维护与标定(决定“能不能长期准”)

  开机自检/归零:在洁净空气中进行;含背景气的环境不要盲目零点。

  快速功能检(Bump Test):建议每班/每天用标准气体冲测,确认报警与响应。

  标定周期:常见1–3个月一次,或按厂家/制度要求;催化与NH₃、Cl₂等更“娇贵”的传感器建议更勤。

  耗材:电化学寿命1–3年;PID的UV灯需要定期清洁/更换;过滤件要常换。

  中毒/交叉:催化珠防硅酮/含铅;CO传感器防氢气干扰;有条件就配交叉补偿算法/物理过滤。

  9)常见误区

  用催化燃烧去测缺氧或惰化空间里的可燃气——读不到或读不准。

  指望PID测甲烷——PID对甲烷几乎不响应。

  用电化学测CO₂——不合适,选NDIR。

  在H₂丰富环境用普通CO电化学——读数会被H₂“顶高”。

  忽视交叉因子与响应因子——VOC与多毒气场景必须核对并做校准。

  只买设备不建制度——没有日常Bump Test与定期标定,再好的仪器也会“跑偏”。

  10)标准配置建议(便携多气体)

  四合一受限空间:O₂(电化学) + LEL(NDIR优先) + CO(电化学) + H₂S(电化学)。

  VOC巡检:PID + O₂ + LEL(NDIR),必要时加CO/H₂S。

  CO₂风险场所:CO₂(NDIR) + O₂;若有烃类再加NDIR-LEL。

  电池/氢气场所:H₂(催化或电化学) + O₂;避免把NDIR当H₂用。