Application / 可燃气体与防爆
可燃气体检测与防爆场景传感器选型
燃气、石化、涂装与制冷场景最需要的是「早发现」。甲烷、丙烷、氢气与制冷剂各有不同的爆炸下限与背景干扰,选对原理比堆数量更重要。
- 5.0% vol 甲烷爆炸下限(100% LEL 基准)
- 4.0% vol 氢气爆炸下限
- 2.1% vol 丙烷爆炸下限
- 0–100% VOL NDIR 甲烷可覆盖量程
%LEL 与 %VOL 是两种量程,别用一个传感器兼顾
甲烷 100% LEL 等于 5% vol,而 100% VOL 是 100% vol —— 两者差 20 倍。用 LEL 量程去测高浓度工艺气会直接饱和,用 VOL 量程去做泄漏预警则分辨率不够、低浓度段看不见。多数项目需要的是 LEL 量程;只有在燃气掺混、生物质沼气提纯这类「测浓度而非测泄漏」的场合才上 VOL 量程。
催化燃烧、红外与光学:惰化场景别赌催化珠
催化燃烧式便宜、响应快、能测几乎所有可燃气体,是燃气报警器的传统主力。但它有两个硬伤:依赖氧气,且怕中毒。含硅蒸气的环境(密封胶、脱模剂、硅油)会在珠面形成不可逆惰性层,硫化物与卤素同样会造成不可恢复的灵敏度损失。
报警值怎么定
常见做法是一级报警 10% LEL、二级报警 25% LEL,在第一级启动排风、第二级切断气源或断电。但最终取值必须按项目所在地法规与业主规范确定,不同国家对同一场景的取值差异可以很大,照抄邻国标准是常见事故来源。
氢气是个例外,红外测不了它
H₂ 是对称双原子分子,没有红外吸收峰,NDIR 与红外光学对它完全没有响应。氢气只能用催化燃烧、热导或电化学来测;需要 ppm 级早期预警时选电化学,需要 %LEL 报警时选催化或热导。
可燃气体检测点与量程
同一现场常同时存在天然气、LPG 与制冷剂,建议按「一个探测器一路气体」布点,避免换算误差和交叉干扰。
| 检测气体 | 典型量程 | 推荐原理 | 场景要点 |
|---|---|---|---|
| 甲烷 CH₄ | 0–100% LEL / 0–100% VOL | NDIR 红外 | 天然气主成分,LEL 5.0% vol;NDIR 不受氧含量影响、抗中毒,寿命通常 5 年以上。 |
| 丙烷 C₃H₈ / LPG | 0–100% LFL | 低功耗红外光学 | 钢瓶气与户外燃气,LEL 2.1% vol;密度大于空气,检测点应贴地布置。 |
| 氢气 H₂ | 0–1000 ppm / 0–4% vol | 电化学 / 催化 / 热导 | LEL 4.0% vol;无红外吸收,红外原理无效;密度最小,检测点布置在顶部。 |
| 乙炔 C₂H₂ | 0–100 / 0–500 ppm | 电化学 | 焊接切割与化工装置,LEL 2.5% vol;体积浓度即可评估风险,ppm 级量程更好用。 |
| 异丁烷 | 0–100% LFL | NDIR / 光学 | 打火机与小型制冷设备,LEL 1.8% vol,爆炸下限低,报警裕度小。 |
| 乙醇 | 0–100% LFL | 低功耗红外光学 | 酒厂、消毒与制药车间,LEL 3.3% vol;高湿环境要做好冷凝防护。 |
| 可燃制冷剂 R290 / R32 / R600A | 0–100% LFL | NDIR 红外 | 制冷机房与新冷媒设备;A3 / A2L 类冷媒按法规要求做泄漏报警。 |
| 一氧化碳 CO(伴生) | 0–1000 ppm | 电化学 | 燃烧不完全的伴生产物,与可燃检测同点位布设可共用一路电源与采集。 |
LEL 数值为各气体常温常压下的公认值,用于量程与报警点换算;实际项目须以当地法规和业主规范为准。
可燃与防爆场景常用型号
覆盖红外 NDIR、低功耗光学与电化学三条路线,可按「是否惰化环境」和「是否需要电池供电」两步收敛。
本站系覆盖 9 类气体
G4111 甲烷 NDIR 红外气体传感器
非分散红外(NDIR,双波长光路)
上海翼芯 G4111,量程 0 – 100% LEL,NDIR 双波长红外检测
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XPSN401A-C00L1 可燃气体 NDIR 红外气体传感器
非分散红外(NDIR,低功耗双波长光路)
宁波星谱 XPSN401A-C00L1,量程 0 – 100% LFL(甲烷/丙烷/异丁烷三气体可切换),低功耗 NDIR 红外检测
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XPSN401A-C02L1 丙烷 NDIR 红外气体传感器
非分散红外(NDIR,低功耗双波长光路)
宁波星谱 XPSN401A-C02L1,量程 0 – 100% LFL,低功耗 NDIR 红外检测
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DS4-C2H2-100 智能乙炔气体传感器
印刷式固态聚合物电化学(智能数字输出)
EC Sense DS4 智能乙炔传感器,量程 0 – 100 ppm,分辨率 0.1 ppm,UART 数字输出、出厂预校准
查看详情 →相关技术笔记
常见问题
为什么红外传感器测不了氢气?
H₂ 是对称双原子分子,没有偶极矩变化,也就不产生红外吸收峰。NDIR 与红外光学对它完全没有响应,氢气必须走电化学、催化或热导原理。
催化燃烧式传感器为什么会中毒?
硅氧烷在催化珠表面分解并沉积成惰性氧化硅层,硫化物与卤素则改变催化活性。两种损伤都不可逆,表现为灵敏度持续下降直到误判为「无泄漏」。
报警值设成 100% LEL 行不行?
不行。100% LEL 是量程上限,也是气体已经达到爆炸下限的时刻。一级报警取 10% LEL 左右,就是为了在浓度爬到危险区之前启动排风。
冷媒泄漏也需要可燃气体检测吗?
R290、R32、R600A 等属可燃制冷剂(A3 / A2L 类),按现行法规要求配置泄漏报警。选用 NDIR 可同时满足低功耗与抗中毒。