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压力脉冲可能导致的错误报警

时间:2007-08-20 浏览次数:1296

   压力脉冲可能导致的错误报警 介绍压力对氧气传感器的影响是很灵敏的: · 偏压型传感器的输出是100%的响应大气压力的变化; 所以大气压力的改变能产生错误的报警。例如:如果压力增加15 kPa (大气压力增加15%)那么氧气传感器的输出也将增加15%:氧含量从20.9% 变化到24%的氧含量,从而气体检测仪报警。 · 流量型传感器(包含Alphasense的氧气传感器)的输出并不是100%的响应大气压力的变化,一般地他表现出的影响是根据大气压力变化值的百分比的7%;例如压力值变化15kPa(相当于15%的变化率)将导致传感器的输出变化15%的7%:氧含量从20.9%变化到21.1%增加1.05%,从而消除了报警。然而质量流量型氧气传感器的输出在环境压力迅速改变时将产生瞬间变化。 在下列几种情况下可能出现迅速的压力变化:如果可移动的安全仪器放置于汽车上的一个箱子里,并且盖上盖子,那么就可在仪器上看到一个正的压力变化。 · 如果一个矿工迅速地下到一个很深的矿井里,气体检测仪上将可以看到一个迅速的正压脉冲。 · 如果一个技术人员或者操作人员通过一个密封过渡仓,那么气体检测仪也会响应一个正的或负的压力脉冲。 · 手动的吸气器或取样泵产生的正的或负的压力脉冲。 虽然质量流量控制型氧气传感器的输出会由于压力脉冲而产生瞬间变化,但是好的设计和压力脉冲影响的确定可以将这个问题zui小化并且允许仪器生产厂家依照它来设计。 正压和负压 一个正的压力变化将导致氧气传感器的输出瞬间增加,象电容放电一样的尖脉冲衰减。负压脉冲也表现出同样的特征。 正压脉冲的特征一个正压脉冲能用两个参数来刻画: · 脉冲峰值的高度(用对应的Alphasense 传感器的氧含量峰值来表示) · 超过23%含氧量的时间,23%的含氧量是一个典型的报警级别;这个参数帮助设计者来定义可容许的时间窗口以忽略压力脉冲的影响。这个时间是根据一个接近顺态的压力变化来,但是有些应用者建立了一个有斜坡的压力变化步骤,就象降落到一个煤矿中一样。 图一为Alphasense O2-A1氧气传感器在受到一个10 kPa 的正压的响应曲线。尖峰的高度是(53 - 20.9=32.1%)的氧含量。氧含量在23%以上的报警级别的时间是(T1-T2). Alphasense 氧气传感器的瞬间压力特性 下面所列的Alphasense 氧气传感器的特性能够帮助仪器制造商在设计硬件和软件时zui大程度地减少压力改变而引起的报警。. 1 脉冲峰值高度是与压力变化成线性变化的(在2 bar 范围内)。在2 bar 以上峰值的灵敏度将降低。 2 压力变化小于2kPa 是可以忽略。 3 报警的时间(读数大于23%氧量)是根据压力变化值成线性的。 4 正压变化所产生的的尖峰的峰值高度一般是同等负压产生峰值的3倍。 5 在你的应用中你量化这种压力变化的量级和压力变化率以决定报警的时间窗口和期望的尖峰高度。 6 压力改变通常是非常快的(下降到矿井中的情况除外),比任何期望的氧气浓度的变化要快得多。 7 传感器如果输出大的话,相应的压力变化引起的灵敏度就低:O2-E1的脉冲尖峰高度zui低, O2-A2 脉冲尖峰高度zui高。 8 传感器带有防止瞬间压力变化保护是很有效的,如果需要的话,请Alphasense 的销售人员。

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