红外线可燃气体测试仪

首先工业烤箱，也就是涂层烘干室，是作为生产设备使用的，是生产和加工环节中的一个节点，一般是在产品涂装，烘烤阶段使用。[url=http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2022/10/QQ图片20221013104117.png][img=QQ图片20221013104117,467,300]http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2022/10/QQ图片20221013104117-467x300.png[/img][/url]当然形式是多样的，比如有些设备没有高温，也没有烘干的字样，但是也是属于这一类设备的。回流焊设备，回流焊技术在电子制造领域并不陌生，我们电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的，这种设备的内部有一个加热电路，将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元件两侧的融化后与主板粘结。这种工艺的优势是温度易于控制，焊接过程中还能避免氧化，制造成本也更容易控制。回流焊设备又分为多种：[b]根据技术分类热风回流焊：[/b]热风式回流焊炉通过热风的层流运动传递热能，利用加热器与风扇，使炉内空气不断升温并循环，待焊件在炉内受到炽热气体的加热，从而实现焊接。热风式回流焊炉具有加热均匀、温度稳定的特点，PCB的上、下温差及沿炉长方向的温度梯度不容易控制，一般不单独使用。自20世纪90年代起，随着SMT应用的不断扩大与元器件的进一步小型化，设备开发制造商纷纷改进加热器的分布、空气的循环流向，并增加温区至8个、10个，使之能进一步精确控制炉膛各部位的温度分布，更便于温度曲线的理想调节。全热风强制对流的回流焊炉经过不断改进与完善，成为了SMT焊接的主流设备。[b]热板传导回流焊：[/b]这类回流焊炉依靠传送带或推板下的热源加热，通过热传导的方式加热基板上的元件，用于采用陶瓷（Al2O3）基板厚膜电路的单面组装，陶瓷基板上只有贴放在传送带上才能得到足够的热量，其结构简单，价格便宜。中国的一些厚膜电路厂在80年代初曾引进过此类设备。[b]红外(IR)回流焊炉：[/b]此类回流焊炉也多为传送带式，但传送带仅起支托、传送基板的作用，其加热方式主要依红外线热源以辐射方式加热，炉膛内的温度比前一种方式均匀，网孔较大，适于对双面组装的基板进行回流焊接加热。这类回流焊炉可以说是回流焊炉的基本型。在中国使用的很多，价格也比较便宜。[b]红外线+热风回流焊：[/b]20世纪90年代中期，在日本回流焊有向红外线+热风加热方式转移的趋势。它足按30%红外线，70%热风做热载体进行加热。红外热风回流焊炉有效地结合了红外回流焊和强制对流热风回流焊的长处，是21世纪较为理想的加热方式。它充分利用了红外线辐射穿透力强的特点，热效率高、节电，同时又有效地克服了红外回流焊的温差和遮蔽效应，弥补了热风回流焊对气体流速要求过快而造成的影响。这类回流焊炉是在IR炉的基础上加上热风使炉内温度更加均匀，不同材料及颜色吸收的热量是不同的，即Q值是不同的，因而引起的温升AT也不同。例如，lC等SMD的封装是黑色的酚醛或环氧，而引线是白色的金属，单纯加热时，引线的温度低于其黑色的SMD本体。加上热风后可使温度更加均匀，而克服吸热差异及阴影不良情况，红外线+热风回流焊炉在国际上曾使用得很普遍。由于红外线在高低不同的零件中会产生遮光及色差的不良效应，故还可吹入热风以调和色差及辅助其死角处的不足，所吹热风中又以热氮气为理想。对流传热的快慢取决于风速，但过大的风速会造成元器件移位并助长焊点的氧化，风速控制在1．Om/s~1.8ⅡI/S为宜。热风的产生有两种形式：轴向风扇产生（易形成层流，其运动造成各温区分界不清）和切向风扇产生（风扇安装在加热器外侧，产生面板涡流而使各个温区可精确控制）。[b][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]回流焊接：[/b][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]回流焊接又称[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]焊(VaporPhaseSoldering，VPS)，亦名凝热焊接(condensationsoldering)。加热碳氟化物（早期用FC-70氟氯烷系溶剂），熔点约215℃，沸腾产生饱和蒸气，炉子上方与左右都有冷凝管，将蒸气限制在炉膛内，遇到温度低的待焊PCB组件时放出汽化潜热，使焊锡膏融化后焊接元器件与焊盘。美国将其用于厚膜集成电路(IC)的焊接，气柏潜热释放对SMA的物理结构和几何形状不敏感，可使组件均匀加热到焊接温度，焊接温度保持一定，无需采用温控手段来满足不同温度焊接的需要，VPS的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]中是饱和蒸气，含氧量低，热转化率高，但溶剂成本高，且是典型臭氧层损耗物质，因此应用上受到极大的限制，国际社会现今基本不再使用这种有损环境的方法。[b]激光回流焊，光束回流焊：[/b]激光加热回流焊是利用激光束良好的方向性及功率密度高的特点，通过光学系统将激光束聚集在很小的区域内，在很短的时间内使被加热处形成一个局部的加热区，常用的激光有C02和YAG两种，是激光加热回流焊的工作原理示意图。激光加热回流焊的加热，具有高度局部化的特点，不产生热应力，热冲击小，热敏元器件不易损坏。但是设备投资大，维护成本高。[b]热丝回流焊：[/b]热丝回流焊是利用加热金属或陶瓷直接接触焊件的焊接技术，通常用在柔性基板与刚性基板的电缆连接等技术中，这种加热方法一般不采用锡膏，主要采用镀锡或各向异性导电胶，并需要特制的焊嘴，因此焊接速度很慢，生产效率相对较低。[b]热气回流焊：[/b]热气回流焊指在特制的加热头中通过空气或氮气，利用热气流进行焊接的方法，这种方法需要针对不同尺寸焊点加工不同尺寸的喷嘴，速度比较慢，用于返修或研制中。[b]感应回流焊：[/b]感应回流焊设备在加热头中采用变压器，利用电感涡流原理对焊件进行焊接，这种焊接方法没有机械接触，加热速度快；缺点是对位置敏感，温度控制不易，有过热的危险，静电敏感器件不宜使用。[b]聚红外回流焊：[/b]聚焦红外回流焊适用于返修工作站，进行返修或局部焊接。[b]根据形状分类台式回流焊炉：[/b]台式设备适合中小批量的PCB组装生产，性能稳定、价格经济（大约在4-8万人民币之间），国内私营企业及部分国营单位用的较多。[b]立式回流焊炉：[/b]立式设备型号较多，适合各种不同需求用户的PCB组装生产。设备高中低档都有，性能也相差较多，价格也高低不等（大约在8-80万人民币之间）。国内研究所、外企、企业用的较多。[b]根据温区分类[/b]回流焊炉的温区长度一般为45cm～50cm，温区数量可以有3、4、5、6、7、8、9、10、12、15甚至更多温区，从焊接的角度，回流焊至少有3个温区，即预热区、焊接区和冷却区，很多炉子在计算温区时通常将冷却区排除在外，即只计算升温区、保温区和焊接区。按照我国的标准，SMT生产车间是需要配可燃气体浓度报警器的，事实上，在高温过程中，会产生气体，尤其是焊接的各种焊料和一些有机物料。 高温炉、高温烤箱由于原材料、设备运转在高温烘烤的环境下，产生热量，材料会进行分解，从而产生了可燃性的气体。可燃气体在烤炉、烤箱内部、进出气口以及空气中就会形成聚集。如达到燃烧的三要素，极有可能会发生燃烧爆炸的危险。可燃气体浓度报警器就是检测气体浓度泄漏报警的仪器。[b]当工业环境中可燃或有毒气体泄漏时[/b]，当可燃气体浓度报警器检测到气体浓度达到爆炸或中毒报警器设置的报警点时，可燃气体浓度报警器就会发出报警信号，以提醒工作采取安全措施，并驱动排风、切断、喷淋系统，防止发生爆炸、火灾、中毒事故，从而保障人身财产安全。可燃气体浓度报警器中核心元器件可燃气体传感器可以采用进口[b]可燃气体传感器 [url=https://www.isweek.cn/127.html]TGS816[/url]:可燃气体传感器TGS816[/b]不仅可检测多种可燃气体，而且采用了陶瓷底座，可耐受200°C高温的使用环境，对甲烷、丙烷与丁烷气体具有很高的灵敏度，是监控LNG与LPG最为理想的传感器。由于其对多种气体拥有灵敏度，可广泛运用于各种领域，因此是一款价廉物美的优秀传感器。费加罗传感器的敏感素子由二氧化锡（SnO2）半导体构成，其在清洁的空气中电导率很低，当空气中被检测气体存在时，该气体的浓度越高传感器的电导率也会越高。使用简单的电路，就可以将电导率变化转换成与该气体浓度相对应的信号输出。[img=日本figaro 可燃气体传感器,300,300]https://www.isweek.cn/Thumbs/300/0171017/59e5b1e118d39.jpg[/img]那么报警器应该如何安装呢？[b]可燃气体浓度报警器安装位置：[/b]探测器应安装在气体易泄漏场所，具体位置应根据被检测气体相对于空气的比重决定。当被检测气体比重大于空气比重时，探测器应安装在距离地面(30～60)cm处，且传感器部位向下。当被检测气体比重小于空气比重时，探测器应安装在距离顶棚(30～60)cm处，且传感器部位向下。为了正确使用探测器及防止探测器故障的发生，请不要安装在以下位置：◆ 直接受蒸汽、油烟影响的地方；◆ 给气口、换气扇、房门等风量流动大的地方；◆ 水汽、水滴多的地方（相对湿度：≥90%RH）；◆ 温度在-40℃以下或55℃以上的地方；

红外气体分析仪原理红外线气体分析仪，是利用红外线进行气体分析。它基于待分析组分的浓度不同，吸收的辐射能不同．剩下的辐射能使得检测器里的温度升高不同，动片薄膜两边所受的压力不同，从而产生一个电容检测器的电信号。这样，就可间接测量出待分析组分的浓度。１．比尔定律 红外线气体分析仪是根据比尔定律制成的。假定被测气体为一个无限薄的平面．强度为k的红外线垂直穿透它，则能量衰减的量为：I=I0e-KCL(比尔定律) 式中：I--被介质吸收的辐射强度； I0--红外线通过介质前的辐射强度； K--待分析组分对辐射波段的吸收系数； C--待分析组分的气体浓度； L--气室长度(赦测气体层的厚度) 对于一台制造好了的红外线气体分析仪，其测量组分已定，即待分析组分对辐射波段的吸收系数k一定；红外光源已定，即红外线通过介质前的辐射强度I0一定；气室长度L一定。从比尔定律可以看出：通过测量辐射能量的衰减I，就可确定待分析组分的浓度C了。２．分析检测原理 红外线气体分析仪由两个独立的光源分别产生两束红外线 该射线束分别经过调制器，成为5Hz的射线。根据实际需要，射线可通过一滤光镜减少背景气体中其它吸收红外线的气体组分的干扰。红外线通过两个气室，一个是充以不断流过的被测气体的测量室，另一个是充以无吸收性质的背景气体的参比室。工作时，当测量室内被测气体浓度变化时，吸收的红外线光量发生相应的变化，而基准光束(参比室光束)的光量不发生变化。从二室出来的光量差通过检测器，使检测器产生压力差，并变成电容检测器的电信号。此信号经信号调节电路放大处理后，送往显示器以及总控的CRT显示。该输 出信号的大小与被渊组分浓度成比例。　　我们所用的检测器是薄膜微音器。接收室内充以样气中的待渊组分，两个接收室中间用一个薄的金属膜隔开，在两测压力不同时膜片可以变形产生位移，膜片的一侧放一个固定的圆盘型电极。可动膜片与固定电极构成了一个电容变进器的两极。整个结构保持严格的密封，两接收气室内的气体为动片薄膜隔开，但在结构上安置一个大小为百分之几毫米的小孔，以使两边的气体静态平衡。辐射光束通过参比室、测量室后，进入检测器的接收室。被接收室里的气体吸收，气体温度升高，气体分子的热运动加强，产生的热膨胀形成的压力增大。当测量室内通入零点气(N2)时，来自两气室的光能平衡，两边的压力相等，动片薄膜维持在平衡位置，检测器输出为零。当测量室内通入样气时，测量边进入接收室的光能低于参比边的，使测量边的压力减小，于是薄膜发生位移，故改变了两极板问的距离，也改变了电容量C。 红外线气体分析仪可以用来分析各种多原子气体,如:C2H2、C2H4、C2H5OH、C3H6、C2H6、C3H8、NH3、CO2、CO、CH4、SO2等。不能用来分析同一种原子构成的多原子气体以及惰性气体，如：N2、Cl2、H2、O2以及He、Ne、Ar等。[~189240~]

有关可燃气体的一些知识 一.术语"Parts Per Million"(PPM)浓度测量单位，一般用于气体检测领域。例如：混合空气中含有1PPM的硫化氢意味着每一百万单位体积的气体中含有一个单位体积的硫化氢。 爆炸极限(Flammable limits)其中又分为爆炸下限(Lower Explosive Level)和爆炸上限(Upper Explosive Level)。LEL和UEL的单位通常是百分比，指在空气(或氧化剂)中含有某种气体的百分比。在低于LEL的环境中因可燃气体太少而无法燃烧，当环境中的可燃气体的浓度高于UEL，那么会由于气体太多也不能燃烧。各种可燃气体的LEL值和UEL值可在相关资料中获得。阈值(Threshold Limit Values)(TLV)TLV表示的是当某种气体在空气中的含量小于这一阈值时，充分且持续暴露于该环境中的工人的健康不会受到损害。参考这个值时必须以国家颁布的标准为准，且应采用最新的修正值。TVL包括以下两部分：平均阈值(TLV-TWA)这个值表示环境中以时间加权的平均浓度值。绝大多数工人按8小时每天，40小时每周的安排在这个环境中工作时，不会有健康方面的问题。瞬时阈值(TLV－STEL)这个参数被定义为一个15分钟的加权平均值，在一个工作日的任意时刻工作场所中某种有害气体的浓度都不得超过其指定的阈值，即使在这一天中总的加权平均值达到了平均阈值。一天当中超过平均阈值且低于瞬时阈值的次数不得大于4次，每次的持续时间必须小于15分钟。危险浓度(IDLH)如果工人没戴防毒面具或者缺乏逃生经验，而工作环境中的气体浓度达到了危险浓度，那么30分钟的滞留会对人体造成永久性损害或削弱人体的健康程度(例如视力降低)。RS485串行总线规定了双端电气接口形式，其标准是双端线传输信号。如果其中一条线是逻辑1状态，另一条就为逻辑0。因电压回路是双向差分的，故可抑制传输回路中的共模干扰，大大的改善通信性能。爆炸范围(explosion range)可燃气体与空气的混合气中，可燃气体的爆炸下限与爆炸上限之间的浓度范围称为爆炸范围。城镇燃气一般包括天然气、液化石油气和人工煤气。响应时间在试验条件下，从检测器接触被测气体至达到稳定指示值的时间。通常，读取达到稳定值90%的时间作为响应时间。恢复时间在试验条件下，从检测器脱离被测气体至恢复监视状态的时间。通常，读取恢复到稳定指示值10%的时间作为恢复时间。零气体不含被测气体或其他干扰气体的清洁的空气或氮气。标准气体成分、浓度和精度均为已知的气体。爆炸性环境及防爆电气设备含有爆炸性混合物的环境，称为爆炸性环境。按规定条件设计制造而不会引起周围爆炸性混合物爆炸的电气设备，成为爆炸性环境用防爆电气设备。防爆标志国家对爆炸性环境用防爆电气设备的各种防爆型式都有明确规定，d IICT6中d表示防爆型式为隔爆型，II表示工厂用电气设备，C表示爆炸性气体混合物最大试验安全间隙或最小点燃电流比（A，B，C三级）的最严级别，T6表示允许最高表面温度的最严级别（85℃）总线和分线总线和分线是就控制器与探测器的连接方式而言。如果，每个探测器都需要一根电线才能完成与控制器的通讯，则称此种连接方式为分线连接。如果，几个探测器可以共用一根电线完成与控制器的通讯，则称此种连接方式为总线连接。二进制在总线制系统中，总线上设备的编码采用二进制，8为高位，1为低位，拨向ON侧为0，OFF侧为1，编码公式如下：编码号=1×N1+2×N2+4×N3+8×N4+16×N5传感器预热传感器上电后，输出值不稳定，等待输出值稳定的这段时间成为传感器预热。传感器中毒当传感器在通电状态时，如果接触到浓度远超出其量程的气体时，有可能造成传感器的输出值一直维持在高位。有一些中毒的传感器在一段时间后可恢复，有些不可恢复。二.常见可燃气体有关的性质 气体名称 分子式 比重（空气=1） TLV-TWA(PPM) TLV-STEL(PPM) TLV-IDLH(PPM) LEL(V%) HEL(V%) 氢气 H2 0.0695 4 75 氨气 NH3 0.58 25 35 500 15 28 一氧化碳 C0 0.976 25 1500 12.5 74 硫化氢 H2S 1.115 4.3 45 氯气 CL2 0.5 1 30 甲烷 CH4 0.554 5 15 乙烷 C2H6 1.035 3 12.5 乙烯 C2H5 0.975 2.7 36 丙烷 C3H8 1.56 2 9.5 丙烯 C3H6 1.49 2.4 10.3 丁烷 C3H6 2.01 800 1.9 8.5 丁烯-1 C4H8 1.937 1.6 10 丁烯-2 C4H8 1.94 1.8 9.7 丁二烯 C4H6 1.87 2 20000 2 12 异丁烷 (CH3)3CH 2.068 1.8 8.4 三.可燃气体和空气混合气的爆炸极限可燃气体和空气混合气的爆炸极限与以下因素有关：可燃气体的种类及化学性质；可燃气体的纯度；可燃气体和空气混合气的均匀性；点火源的形式、能量和点火位置；爆炸容器的几何形状和尺寸；可燃气体和空气混合气的温度、压力和湿度。四.气体检测仪分类按检测对象分类，有可燃性气体（含甲烷）检测报警仪、有毒气体检测报警仪、氧气检测报警仪。按检测原理分类，可燃性气体检测有催化燃烧型、半导体型、热导型和红外线吸收型等；有毒气体检测有电化学型、半导体型等；氧气检测有电化学型等。按使用方式分类，有便携式和固定式。按使用场所分类，有常规型和防爆型。按功能分类，有气体检测仪、气体报警仪和气体检测报警仪。按采样方式分类，有扩散式和泵吸式。体的一些知识