使用玻璃管液位计检测管道中气体的变化

　　ASHRAE 15-2016要求每个机房均应具有玻璃管液位计，该玻璃管液位计可以识别不大于相应阈值极限值的泄漏。

　　对于许多较常用的制冷剂(例如R123)，这将需要精确检测到小于50 ppm。ASHRAE 147建议对使用含氯制冷剂的大型制冷系统提出更严格的要求。

　　HCFC，CFC和HFC可能导致全球变暖，而CFC和HCFC可能导致平流层臭氧层的消耗。这意味着在这些系统上需要使用可以检测到1ppm或更低浓度的玻璃管液位计，以发出泄漏的预警。

　　较新的气体检测方法

　　光声红外技术是气体检测的较新方法。由于其固有的稳定性和降低的交叉灵敏度，它使气体的检测极低。在保护员工免受有毒制冷剂气体侵害时，选择能够提供较准确，较可靠监控的气体检测仪至关重要。使用较好的技术是您较好的选择，有时甚至是较好的的选择。

　　一般的红外技术

　　重要的是要了解传统的红外技术如何工作，然后要了解光声红外技术如何工作。红外检测使用红外光来检测气体的存在。气体在暴露于红外光时会吸收一些光能。

　　特定气体吸收某些波长的光，从而通过测量这些波长下的光吸收率来识别气体。利用滤光器仅使感兴趣气体的特定波长带通过。

　　吸收式红外技术

　　从历史上看，较常用的红外检测类型之一是吸收红外技术。在吸收式玻璃管液位计中，特定的气体样本在被引入玻璃管液位计的测量室后会暴露于红外光。

　　同时，惰性气体(通常为氮气)的样品被保存在同一玻璃管液位计中包含的另一个测量室中，这被称为参考气体。一种方法是使用惰性气体确保不发生吸收，并且确保所有红外光都通过腔室。这提供了一个基线，从该基线可以计算所选气体的光吸收。

　　玻璃管液位计在通过参比池和样品池传输的光量之间进行比较。然后，玻璃管液位计可以通过样品气体透射的光与参考气体透射的光之比来确定样品中存在的气体浓度。

　　如果通过两个样品池传输的光量相同，则样品池不包含目标气体。因此，通过样品池和光声红外技术

　　用于环境气体监测的较新创新是光声红外技术，它基于基本红外技术在百分比水平或高ppm检测方面的成功经验。光声红外技术还将气体样品暴露于红外光下，但与吸收性红外相反，读数基于吸收红外光后气体发生的变化。使用该技术可直接获得气体读数，这是因为不需要参考样品作为比较。

　　在光声红外仪器中，将气体样品引入监视器的测量室，并将样品暴露于特定波长的红外光。如果样品中包含感兴趣的气体，它将吸收与样品中存在的气体浓度成比例的红外光。

　　光声红外分析比仅计算吸收了多少红外光更进一步。它还监视红外光吸收后气体发生的变化。在任何气体中，分子都在不断移动，并且在测量室内移动时会产生压力。

　　当红外光被气体吸收时，分子变得更热，并且它们开始运动得更快，导致测量室内的压力增加。压力会产生一个可听见的脉冲，该脉冲可以通过光声红外监视器中的一个非常灵敏的麦克风来识别。

　　压力脉冲的大小指示存在的气体浓度。压力脉冲越强，检测到的气体越多。监视器内部的灵敏麦克风可以识别较小的压力脉冲，甚至可以检测到较低水平的气体。

　　滤光器将仅使所考虑气体的特定波长的光通过，因此压力脉冲指示该气体存在。如果没有压力脉冲，则表示不存在气体，因此压力或热量变化不会影响零位测量。

　　此外，IR源或麦克风的老化不会影响该零读数，因为零是基于真实的零读数，而不是吸收性IR中两个读数之间的对比度。

　　需要低水平检测

　　工人可以定期接触而对健康没有不利影响的空气传播物质的浓度被称为阈限值(TLV)。气体检测设备的目的是验证所识别的气体的浓度等于或低于TLV，以确保安全的工作环境。

　　对于某些制冷剂气体，TLV可能非常低，需要一种能够以非常低的水平识别该气体的检测方法。仪器越敏感，可以检测到的气体水平就越低。

　　吸收式玻璃管液位计可以很容易地以百万分率(ppm)或体积水平的百分比形式识别气体。但是，许多吸收型红外监视器的检测极限可能比许多气体的TLV高很多。这些仪器需要具有更长的样品室，才能达到必需的ppm检测水平，从而增加了监测仪的整体尺寸以及成本。

　　由于测量压力脉冲的传声器具有较高的稳定性和灵敏度，因此光声玻璃管液位计可以检测出低ppm的气体，其浓度高达十亿分之一(ppb)。这使得光声玻璃管液位计可以通过检测微小的压力脉冲来检测多种气体，从而在浓度达到TLV之前检测有毒化合物的存在。

　　考虑交叉敏感性

　　在确定使用哪种技术检测制冷剂气体时，交叉敏感性是要考虑的关键因素。它是区分单个样品可能具有的各种气体的能力。在测试制冷剂时，腔室内很可能存在另一种具有相似吸收特性的气体。

　　由于二氧化碳的变化或大气中的相对湿度，即使是环境空气也可能造成交叉敏感性问题。如果监视器对CO 2交叉敏感，则仅在监视器上呼吸可能会导致错误的读数。

　　光声红外监视器与其他红外监视器一样，因为它们使用特定的滤光片以较大程度地降低交叉灵敏度。考虑到滤光片的使用以及光声红外技术的稳定性，可以实现低ppm检测所需的灵敏度和选择性。

　　零稳定性的需求

　　零稳定性或保持稳定的基线对于低ppm检测至关重要。如果不稳定，则可能会损害低电平检测。这可能导致错误的警报，读数不准确，检测水平受到限制。

　　吸收式玻璃管液位计的一个常见问题是，从样品与参考比例获得的零值容易漂移。这是基于许多因素，包括：正常老化，环境影响以及一段时间内的污染。

　　如前所述，至关重要的是要保持单元之间的平衡，因为吸收式玻璃管液位计读数会将样品气体的读数与参考气体的读数进行比较。如果未保持此平衡，则必须将监视器重新调零，以确保调零正确。否则，玻璃管液位计可能会发出错误警报，或者更糟糕的是，无法检测到低浓度的相关气体。

　　如果在重调零过程中使用了自动调零，则玻璃管液位计不会检测到制冷剂气体。光声红外技术通过消除对零漂移的更改而提供了零稳定性。不涉及零平衡-因此它提供了较可靠和准确的读数。

　　为您选择合适的技术-光声红外差异

　　对于需要以非常低的水平检测制冷剂气体的安装，尤其是在交叉灵敏度成为问题的环境中，光声玻璃管液位计是较好的选择。它们为各种气体提供高性能，低成本，精确的监控。