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气体检测仪浓度单位PPM、VOL%、LEL%和UEL%

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▇ 概述

气体检测仪器仪表(也称“气体探测器”)应用领域广泛,覆盖了工业、农业、交通、科技、环保、国防、航天航空及日常生活等各方面。

理研计器 便携式气体监测仪GX-2012

Pictures shown are for illustrative purposes only.


单位概念

PPM(体积比浓度)

“PPM”是溶液浓度的一种表示方法, PPM 表示百万分之一。

对于溶液:即1升水溶液中有1/1000毫升的溶质,则其浓度为1 PPM 。对于气体:对环境大气中污染物浓度的表示方法之一。体积浓度表示法:一百万体积的空气中所含污染物的体积数,即PPM ,例如10ppm二氧化碳指的是空气中含有百万分之10的二氧化碳。

大部分气体检测仪器测得的气体浓度都是体积浓度( PPM ),而按我国规定,特别是环保部门,则要求气体浓度以质量浓度的单位表示,我们国家的标准规范也都是采用质量浓度单位表示。

VOL%(气体体积百分比)

VOL是一个物理单位,它是描述气体体积的,用百分比来表示,就是某一种特定气体的体积在空气中所占的百分比。如5%VOL甲烷,代表的就是甲烷在空气中所占的体积是5%。气体检测仪的检测范围很多都用VOL%来表述的,比如检测范围是0-100%的VOL,意思就是这款气体检测仪在检测某种气体的时候,可以检测到其在空气中的占比范围是0-100%。

LEL%(爆炸下限)

“LEL”是指爆炸下限。可燃气体在空气中遇明火种爆炸的低浓度,称为爆炸下限—简称LEL%。可燃气体的概念是指能够与空气(或氧气)在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气,遇到火源会发生爆炸,这个可燃气体在空气中能引爆的最低体积百分比浓度,也就是气体爆炸下限浓度就是LEL%,简称“爆炸下限”,爆炸下限的气体体积的浓度用VOL%来表示,其单位为百分比,即把爆炸下限分为一百份,一个单位为1LEL%。

UEL%(爆炸上限)

可燃气体在空气中遇明火种爆炸的最高浓度,称为爆炸上限—简称UEL%。

使用

可燃性气体的浓度过低或过高它是没有危险的,低于爆炸下限,混合气中的可燃气的含量不足,不能引起燃烧或爆炸,高于上限混合气中的氧气的含量不足,也不能引起燃烧或爆炸。

它只有与空气混合形成形成一定比例的混合气才会发生燃烧或爆炸。有关权威部门和专家已经对目前发现的可燃气作了燃烧爆炸分析,制定出了可燃性气体的爆炸极限。

各种可燃气体检测仪的测量范围为0-100%LEL,报警浓度一般设定在爆炸下限的低爆警值为满量程的20%LEL,高爆为50%LEL。举例说明,甲烷的爆炸下限为5%体积比,那也就是说,把这个5%体积比,一百等分,让5%体积比对应100%LEL,也就是说,当检测仪数值到达10%LEL报警点时,相当于此时甲烷的含量为0.5%体积比。当检测仪数值到达25%LEL报警点时,相当于此时甲烷的含量为1.25%体积比。

但是,一味追求高灵敏度,降低报警设定点,会导致报警器抗干扰能力变差。非危险的微量泄漏和环境温度、湿度或大气的变化会导致报警器误报警。从而降低了报警系统的准确性和可靠性,在设置报警点时必须注意。

单位换算

VOL和PPM的换算

这两个单位的换算比较简单,因为%VOL是体积的百分比,而PPM则是体积的百万分比,所以1%(VOL)=10000PPM。

VOL和LEL的换算

要先找出该可燃气体的爆炸下限值是多少,空气中可燃气体浓度达到其爆炸下限值时,我们称这个场所的可燃气环境爆炸危险度为百分之百,例如氢气的LEL是4%VOL,即它在空气中的体积百分比达到4%VOL时,遇明火就会爆炸。因此,将4%VOL作为100%危险来看,称为100%LEL,即4%VOL=100%LEL,那么,1%VOL=25%LEL。

PPM和LEL的换算

这两个没办法直接换算,要先将LEL换算成VOL,在由VOL换算成PPM。这里告诉大家一个公式,PPM=%LEL×LEL(vol%)×100,以甲烷为例,20%LEL的甲烷是多少PPM,根据计算公式得出:20(%LEL)×1(%VOL)×100=2000PPm。

▇ 常用可燃气体爆炸极限值一览表


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ガス検知器でよく見る濃度単位について(ppm・vol%・%LEL・%UEL)
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