甲烷檢測儀是一種檢測甲烷濃度的儀器,是沼氣建設中國家重點支持配置的儀器。甲烷檢測儀在村級服務網點的應用主要包括:沼氣池項目驗收,沼氣池故障診斷,沼氣灶具故障診斷,沼氣池和沼氣管路氣體泄露檢測,沼氣池維修。其中前三者的目的是測量高濃度(40%~80%)的甲烷,後兩者主要測量低濃度(0~5%為甲烷的低爆炸極限)的甲烷,因此合理選擇沼氣分析儀,對於沼氣池驗收、病池診斷、灶具故障診斷、管路泄露檢測等具有重要意義。
沼氣成分分析以及沼氣泄露報警的檢測方法主要有:熱催化燃燒方法、熱導元件方法和紅外測量方法。
(1)熱催化燃燒方法
檢測甲烷泄露最有效、最經濟的方法是催化燃燒(黑白元件)方法。兩只元件用鉑絲加熱到400℃,當空氣中含有可燃氣體時,測量元件在催化劑的作用下,元件表面發生催化反應,使溫度上升,通過測量兩只元件的溫差就能判斷出甲烷的含量。但是,載體催化元件有個致命缺陷,只能檢測濃度為4%以下的甲烷氣體,當空氣中的瓦斯濃度超過5%時,元件就會發生「激活」現象,造成永久損壞。
(2)熱導元件方法
不同氣體的導熱系數存在差別,熱導元件檢測方法就是根據氣體的這一特性,來確定氣體的體積濃度。沼氣的主要成分是甲烷和CO2,被測沼氣的導熱系數由甲烷和CO2共同決定。對於彼此之間無相互作用的多組分氣體,其導熱系數可近似地認為是各組分導熱系數按組成含量的加權平均值。根據沼氣的導熱系數與各組分導熱系數之間的關系,可實現沼氣成分的多組分氣體的含量分析。但是該感測器對於低濃度測量有很大局限性,低於5%的甲烷無法測量,如果用於泄露報警將會造成很大的誤差。
(3)紅外測量方法
異種原子構成的分子在紅外線波長區域具有吸收光譜,其吸收強度遵循朗伯—比爾定律。當對應某一氣體吸收波長特徵的光波通過被測氣體時,其強度將明顯減弱,強度衰減程度與該氣體濃度有關。由於紅外沼氣分析方法採用物理原理,分析氣體不與感測器發生反應,因此壽命很長,可以達到10年以上。該類型感測器不僅可以用於沼氣泄露的低濃度報警,也可以用於高濃度的沼氣成分測量。
在選擇配置時需要考慮儀器的儀器功能、儀器質量保障體系、使用壽命等因素。在利用紅外、熱導、熱催化原理的甲烷檢測儀器中,可優先選擇紅外方法的儀器。如果僅測量沼氣成分或者檢測泄露,可以考慮基於熱導和熱催化原理的儀器。
⑵ 如何用氣相色譜鑒別天然氣中是否含有甲烷
用氣相色譜鑒別天然氣中是否含有甲烷的方法:
氣相色譜操作條件,採用C18的毛細管色譜柱,對烴類的吸附能力比較強,分離效果好,用氮氣做載氣,氫焰作為檢測器,常溫下操作就可以。可以將天然氣中的甲烷、乙烷和丙烷等成分輕易分開。有必要的話,用一個甲烷的標准樣品標定一下甲烷的出峰時間。
⑶ 點燃甲烷氣體前,為什麼必須檢驗其純度如何檢驗
甲烷具有可燃性,為防止發生爆炸,在點燃前必須檢驗其純度。
甲烷驗純方法:把收集滿氣體的試管用拇指堵住,靠近點燃的酒精燈,再把拇指移開,聽是「pupu」聲還是尖銳爆鳴聲,若是「pupu」聲,則純度足夠;若是尖銳爆鳴聲,則純度不夠,需重新收集.
⑷ 甲烷檢測方法
甲烷檢測儀的檢測方法包括有:熱催化燃燒方法、熱導元件方法和紅外測量方法。
⑸ 氣體檢測的方法都有哪些
1、半導體式
它是利用一些金屬氧化物半導體材料,在一定溫度下,電導率隨著環境氣體成份的變化而變化的原理製造的。比如,酒精感測器,就是利用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時,電阻會急劇減小的原理制備的。
優點
半導體式氣體感測器可以有效地用於:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多氣體地檢測。尤其是,這種感測器成本低廉,適宜於民用氣體檢測的需求。下列幾種半導體式氣體感測器是成功的:甲烷(天然氣、沼氣)、酒精、一氧化碳(城市煤氣)、硫化氫、氨氣(包括胺類,肼類)。高質量的感測器可以滿足工業檢測的需要。
缺點
穩定性較差,受環境影響較大;尤其,每一種感測器的選擇性都不是唯一的,輸出參數也不能確定。因此,不宜應用於計量准確要求的場所。
2、燃燒式
這種感測器是在白金電阻的表面制備耐高溫的催化劑層,在一定的溫度下,可燃性氣體在其表面催化燃燒,燃燒是白金電阻溫度升高,電阻變化,變化值是可燃性氣體濃度的函數。
優點
催化燃燒式氣體感測器選擇性地檢測可燃性氣體:凡是不能燃燒的,感測器都沒有任何響應。催化燃燒式氣體感測器計量准確,響應快速,壽命較長。感測器的輸出與環境的爆炸危險直接相關,在安全檢測領域是一類主導地位的感測器。
缺點
在可燃性氣體范圍內,無選擇性。暗火工作,有引燃爆炸的危險。大部分元素有機蒸汽對感測器都有中毒作用。
3、熱導池式
每一種氣體,都有自己特定的熱導率,當兩個和多個氣體的熱導率差別較大時,可以利用熱導元件,分辨其中一個組分的含量。這種感測器已經感測器地用於氫氣的檢測、二氧化碳的檢測、高濃度甲烷的檢測。
這種氣體感測器可應用范圍較窄,限制因素較多。
4、電化學式
它相當一部分的可燃性的、有毒有害氣體都有電化學活性,可以被電化學氧化或者還原。利用這些反應,可以分辨氣體成份、檢測氣體濃度。電化學氣體感測器分很多子類:
(1)、原電池型氣體感測器(也稱:加伏尼電池型氣體感測器,也有稱燃料電池型氣體感測器,也有稱自發電池型氣體感測器),他們的原理行同我們用的干電池,只是,電池的碳錳電極被氣體電極替代了。以氧氣感測器為例,氧在陰極被還原,電子通過電流表流到陽極,在那裡鉛金屬被氧化。電流的大小與氧氣的濃度直接相關。這種感測器可以有效地檢測氧氣、二氧化硫、氯氣等。
(2)、恆定電位電解池型氣體感測器,這種感測器用於檢測還原性氣體非常有效,它的原理與原電池型感測器不一樣,它的電化學反應是在電流強制下發生的,是一種真正的庫侖分析的感測器。這種感測器已經成功地用於:一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼、等氣體的檢測之中,是現有毒有害氣體檢測的主流感測器。
(3)、濃差電池型氣體感測器,具有電化學活性的氣體在電化學電池的兩側,會自發形成濃差電動勢,電動勢的大小與氣體的濃度有關,這種感測器的成功實例就是汽車用氧氣感測器、固體電解質型二氧化碳感測器。
(4)、極限電流型氣體感測器,有一種測量氧氣濃度的感測器利用電化池中的極限電流與載流子濃度相關的原理制備氧(氣)濃度感測器,用於汽車的氧氣檢測,和鋼水中氧濃度檢測。
5、紅外線
大部分的氣體在中紅外區都有特徵吸收峰,檢測特徵吸收峰位置的吸收情況,就可以確定某氣體的濃度。
這種感測器過去都是大型的分析儀器,但是近些年,隨著以MEMS技術為基礎的感測器工業的發展,這種感測器的體積已經由10升,45公斤的巨無霸,減小到2毫升(拇指大小)左右。使用無需調制光源的紅外探測器使得儀器完全沒有機械運動部件,完全實現免維護化。紅外線氣體感測器可以有效地分辨氣體的種類,准確測定氣體濃度。
這種感測器成功的用於:二氧化碳、甲烷的檢測。