实验六 有害气体检测
一、实验目的
1．掌握可燃气体爆炸极限、毒性气体等概念； 2．掌握可燃气体测爆仪的使用； 3．准确检测给定环境中的O2、LEL、硫化氢等气体的浓度。
二、实验装置
进行有害气体检测的实验装置为四合一气体测定仪，型号为MultiCheck 2000，其外形如图6-1，面板构造如图6-2。该仪器具有以下特点：可同时装入四个毒性气体传感器，不一定要装O2/LEL传感器；插入式传感器，可任意更换不同种类气体传感器，仪器可自动确认传感器种类及警报点、校正日期/校正浓度、温度补偿资料等；单键式自动校正及自动归零。在有污染源环境中，仪器具有无法归零的智慧功能，以确保测值的准确性；仪器操作中会定时发出声音，使用者可确定仪器处于正常操作状态；可加装电动抽气泵，加速反应时间及延长测量点，特别适用于人孔、下水道、储槽等地。其具体技术指标为： 1．尺寸：17.5cm×8.6cm×5.1cm。 2．重量：0.6kg。 3．电源：两个“C”型可更换碱性电池或可充电式
镍镉或Mi-MH电池组。 4．显示：两行数字具背景光的LCD。 5．警报：间歇式双声响及内烁可见光警报。 6．警报点：High level、High level pre-alarm（仅经由寂寞城市Quest Suite）、Low level（仅氧气）、STEL、TWA、低电池量。 7．操作安全鸣声指示：可选择开/关。 8．传感器：可燃性气体/甲烷（触媒扩散式）氧气及毒性电化学气体传感器。 9．传感器组合：氧气及可燃性及两种毒性气体或氧气或可燃性及三种有毒气体或可同时装四种毒性气体传感器。 10．量测：连续（样品/秒）。 11．资料记录：78h依每分钟一笔的周期Summary Continuous或Level triggered，具RS-232界面，电池支持内存（经由锂电池）。 12．温度范围：-10~40℃操作、-15~60℃储存。 13．显示范围：0~99%相对湿度、不连续、不凝结；0~90%相对湿度、连续、不凝结。
图6-1 MultiCheck 2000外观图
14．保护等级：IP54认证。 －27－
15．本质安全：UL，CUL，Class l，ll & lll，Division 1，Groups A thru G，EX（欧洲）。 16．PFI/EMI保护：特别遮避外壳及内部电路保护可结合或超越ANSI标准C95.1－1982及EN 50082－2。 SENSOR-传感器；ALARM BUZZER-警报声响；ALARM LED-报警灯光；
CONNECTOR COVER-连接头盖子；BATTERY RELEASE BUTTON-电池松开关； PUMP ATTACHMENT-抽气泵安装位置；PUMP CONNECTIONS-抽气泵连接位置； 图林俊杰 和自己对话6-2 MultiCheck 2000功能面板图
（一）按键（The Keys）
MultiCheck 2000的键盘如图6-3所示。 为了使MultiCheck 2000的操作尽可能简单，所有必需的操作只要使用三个按键即可。
此键位于仪器显示屏的上方，可使用此键来开机、关机及选择需要操作的项目。
→I/O←
此二键位于腰带夹的上方，必须使用此二键来更改仪器的操作模式，在归零（Zero）、设定（Setup）、与校正（Cal）模式里，也要使用此二键。通常使用▲键回复到上一次的显示屏内容及调整数值，而使用▼键寻并圈选操作模式及选择与调整数
▲▼ －28 －
值。 图6-3 MultiCheck 2000的操作键盘图
（二）背景光源照明（Back light）
MultiCheck 2000可设定背景光源照明的时间长度，每次当按任一键时，此功能即激活，可参阅“显示选择（Display Options）”的设定，以更改此时间长度。
（三）警报与浓度定义（Alarm and Level Definition）
以下的浓度及警报点浓度是依据每秒一次的测量而得，请参阅“警报点设定”选项可以更改任一个警报点。
1．氧气警报点与浓度（Oxygen Alarms and Levels）
不论是缺氧或过氧的环境中，都会形成一个非常有害的工作环境。 （1）低警报点（Low）：低氧气浓度警报点设定为19.5%。在进入一个密闭空间时缺氧是造成工作人员死亡的最主要原因，所以不能忽视测量氧气浓度的重要性。 （2）高警报点（High）：高氧气浓度警报点设定为23.5%。过氧的环境中会降低一些气体的可燃性范围及导致它们猛烈地燃烧。 （3）平均值（Average）：此值为在一次的测量数据里，氧气的平均浓度。
2．可燃性气体警报点与浓度（Combustible Gas Alarms and Levels）
可燃性气体浓度可以%LEL或%Vol CH4表示，请参阅“设定（Setup）”选项更改浓度单位，除了现值浓度外、PEAK与AVERAGE浓度值亦会同时被记录。
LEL：LEL表示最低爆炸下限（Lower Explosive Limit），假如大气中可燃性气体浓度低于LEL，则视为过低环境，如大气中之可燃性气体浓度超出UEL（最高爆炸上限：Upper Explosive Limit），则视为过高环境，假如气体浓度介于LEL与UEL之间，为可燃烧（爆－小小的梦想歌词29－
炸）范围，原始的警报点设定值为10%LEL，当浓度达到或超出此值时，警报会激活。假如测得浓度超过TWA警报点时，警报开始激活且LED灯亮起，显示屏出现超出警报点的气体种类与TWA值。98%LEL时，警报会自动锁定且仪器会一直处于警报状态直到脱离RUN模式为止。当这种情形发生时，极可能是气体浓度己超过LEL，且己在燃烧（爆炸）范围内，并使LEL Sensor超过负荷。 （1）吉他曲下载CH4：在此模式下，仪器被设定为测量一特定的可燃性气体—甲烷，以体积浓度百分比%Vol表示，而非以%LEL表示，这是以不同的方式来显示某一特定气体的浓度（CH4）。当CH4达到5.0%Vol我叫mt音乐时，也表示达到100%LEL。 原始
的警报点设定值为0.5%Vol CH4，当浓度达到或超出此值时，警报会激活，假如测得浓度超过4.9%Vol CH4，警报会自动锁定且仪器会一直处于警报状态直到脱离RUN模式为止，当这种情形发生时，极可能是气体浓度己超过5.0%Vol，且己在然烧范围内，并使可燃性气体我太强Sensor超过负荷。 （2）Peak：在一个测量时段内测得的最高浓度称为Peak。 （3）Average：在一个测量时段内的平均浓度。
3．毒性气体警报点与浓度（Toxic Gas Alarms and Levels）
毒性气体的浓度单位为ppm，每个气体都有其独有的警报浓度，所有的毒性气体的测量方式都相同。 （1）TWA：在一个8h时段内得到的平均值称为TWA。 （2）TWA警报浓度：本警报浓度为一个完全无防护的工作人员曝露8h所能承受的最大平均浓度。当气体浓度达到或超出TWA警报点时，警报开始激活且LED灯亮，显示屏出现警报点的气体种类与TWA值。 （3）STEL：在任一个15min测量时段内，得到的平均浓度称为STEL。 （4）STEL警报浓度：本警报浓度为一个完全无防护的工作人员曝露15min所能承受的最大平均浓度。当气体浓度达到或超出TWA警报点时，警报开始激活且LED灯亮，显示屏出现警报点的气体种类与STEL值。 （5）Peak STEL Level：在一个测量时段内，气体达到的最高浓
度。 （6）High：本警报浓度为一个完全无防护的工作人员所能承受的最大浓度。当气体浓度达到或超出High警报点时，警报开始激活且LED灯亮，显示屏出现警报点的气体种类与浓度。 （7）AVERAGE：在一个测量时段内，测得的平均浓度（AVG）。 （8）LEVEL：气体实测浓度。
三、实验操作（Operation）
（一）开机（Turning the Unit On）
按I/O键一次即可开机，仪器即进入自我测试及激活功能，在激活功能时屏幕的背景－30 －
光源会亮起，LED警示灯与音响警报都会激活，仪器会自行知道何种气体Sensor被安装，并告之使用者Sensor上一次校正的日期，警报点设定。 当激活功能结束后，主菜单会自动在屏幕上出现，第一个被选中的项目为ZERO（归零），此时如按I/O键即可将Sensor归零。建议在做归零时先确认是处于干净无污染大气中。 为了避免Sensor在受污染的环境中被归零，在主菜单的归零（ZERO）功能中，仅可自动地做少量调整。假如归零时所做的
调整超出仪器允许范围，屏幕即会出现“Zero Failure”，代表Sensor无法归零。在此情形下，如欲归零，则必须在主菜单的校正（Cal main menu）功能里执行。假如主菜单出现30s内没有执行任何功能，仪器会自动进入测量状态（RUN mode）。 假如仪器没有安装任何Sensor便开机，则屏幕会出现“No Sensor Detected”，且仪器无法执行任何功能（如RUN、ZERO或CAL）。
（二）关机（Turning the Unit OFF）
如欲关机，仪器必需回到主菜单中（main menu），假如仪器处于测量状态（RUN Mode）必需先结束测量回到主菜单，然后按住I/O键，屏幕会出现3-2-l倒数且会发出哔声，当屏幕变成空白且哔声一直持续时，放开I/O键，仪器即被关机。
（三）显示方式（User Modes）
MultiCheck 2000有三种显示方式：BASIC、PASS/FAIL与INDUSTRIAL HYGIENE。每种显示方式在屏幕上有各种不同功能项目显示。 当仪器处于测量状态（RUN）时，任何时间下都可改变仪器的显示方式，只需按一下腰带夹上方的▲键，屏幕会出现三种显示方式，按I/O键可改变显示方式。
1．Basic Mode
在Basic显示方式里，屏幕会显示哪一个Sensor被安装在仪器中，在每一个传感器的代表字下方，会以ppm显示当前的浓度。当任一气体的浓度达到或超过警报点时，警示灯开始闪烁，蜂鸣器开始响起，且屏幕会显示警报种类（High、Low、STEL、TWA），且该气体的浓度值在屏幕上将与“*AL*”交替出现。 在此显示方式时按I/O键，可以查看另外4个子画面，第1、2个画面可以看到被测气体的Peak value，第3个画面显示日期与时间，第4个画面则显示环境温度与电池电压。
2．Pass/Fail Mode
在Pass/Fail显示方式里，屏幕会显示何种Sensor被安装，假如没有任何被测气体浓度超出警报点，屏幕会出现PASS讯息。当任一气体的浓度达到或超过警报点时，警示灯开始闪烁，蜂鸣器开始响起，且屏幕会显示警报种类（High、Low、STEL、TWA），同时会显示该气体的浓度值，“*AL*”与浓度值交替出现。
在此显示方式时按I/O键，可以查看另2个子画面，第1个画面显示日期与时间，第－31－
2个画面则显示环境温度与电池电压。