Kalibrierungskoeffizienten für stationäre Geräte zur Erkennung brennbarer Gase

Referenz: JJG 693-2011 „Vorschriften für die Kalibrierung von Detektoren zur Erkennung brennbarer Gase“

Es gibt eine Formel, die umgerechnet werden muss – es ist auf jeden Fall ziemlich kompliziert. Auf dem Markt gibt es Hunderte von brennbaren Gasen, und es ist nicht möglich, jedes einzelne Gas mit einem Standardgas zu kalibrieren. Das wäre für die Hersteller auch nicht praktikabel. In der Regel wird Methan als Standardgas verwendet, um andere brennbare und explosionsgefährdete Gase zu kalibrieren. Dabei sind jedoch Umrechnungskoeffizienten notwendig, um die Alarmwerte festzulegen. Es gibt zwei Möglichkeiten, die Konzentration von Schadstoffen in der Umgebungsluft darzustellen: 1. Massenkonzentration: Die Masse an Schadstoffen pro Kubikmeter Luft, also in mg/m³. 2. Volumenkonzentration: Das Volumen an Schadstoffen in einer Million Kubikmetern Luft, also in ppm. Die Konzentrationen der Gase, die von den meisten Gasmessgeräten erfasst werden, werden in Form der Volumenkonzentration angegeben (in ppm). Nach den Vorschriften unseres Landes, insbesondere denen der Umweltbehörden, muss die Gaskonzentration in Einheiten der Massenkonzentration angegeben werden (z. B. mg/m3). Auch unsere **Standardvorschriften verwenden ebenfalls Einheiten der Massenkonzentration (z. B. mg/m3). Wie steht es mit dem Zusammenhang zwischen diesen beiden Einheiten für Gaskonzentrationen, nämlich mg/m³ und ppm? Wie wird dabei umgerechnet? Die Verwendung der Einheit Massenkonzentration (mg/m3) als Maß für die Konzentration von Luftschadstoffen ermöglicht es, die tatsächliche Menge der Schadstoffe einfach zu berechnen. Doch die Konzentration hängt von den Temperatur- und Druckbedingungen des zu messenden Gases ab; ihre Werte ändern sich entsprechend den Veränderungen dieser Umgebungsbedingungen ； Bei der tatsächlichen Messung müssen gleichzeitig die Temperatur des Gases und der atmosphärische Druck ermittelt werden. Wenn hingegen ppm zur Beschreibung der Schadstoffkonzentration verwendet wird, tritt dieses Problem nicht auf, da ein Volumenverhältnis herangezogen wird. Umrechnung der Konzentrationseinheit ppm in mg/m3: Es wird folgende Formel verwendet: Massekonzentration in mg/m3 = Molekulargewicht des Gases / 22,4 * Wert in ppm ** (Druck Ba / 101325). Dabei ist M das Molekulargewicht des Gases, ppm der gemessene Volumenkonzentrationswert, T die Temperatur und Ba der Druck. Wenn die Luftfeuchtigkeit sehr hoch ist – beispielsweise bei 100 % relativer Luftfeuchtigkeit – muss noch ein weiterer Faktor berücksichtigt werden, nämlich das Molekulargewicht des Gases. Brennbarkeitswarngeräte – Konzentrationen im Zusammenhang mit ppm sowie Umrechnung von Konzentrationseinheiten (1) Konzentrationen von Lösungen: Die Konzentration einer Lösung kann in Massenkonzentrationen (z. B. Massenprozent) sowie Volumenkonzentrationen (z. B. Molarkonzentration, Äquivalenzkonzentration) unterteilt werden. 1. Massenprozentkonzentration: Die Konzentration einer Lösung wird durch den Prozentsatz des Masses des Lösungsmittels im Verhältnis zum Gesamtmasse der Lösung angegeben. Dies wird als Massenprozentkonzentration bezeichnet und mit dem Symbol % dargestellt. Zum Beispiel bedeutet 25%iger Glukose-Injektionslösung, dass in 100 ml der Injektionslösung 25 Gramm Glukose enthalten sind. Massenprozentkonzentration (%) = Masse des Lösungsmittels / Masse der Lösung × 100%
2. Volumenkonzentration:
(1) Molarkonzentration: Die Konzentration einer Lösung wird durch die Anzahl der Mol des Lösungsmittels pro Liter Lösung angegeben. Dies wird mit dem Symbol „mol“ bezeichnet. Zum Beispiel enthält 1 Liter konzentrierter Schwefelsäure 18,4 Mol Schwefelsäure – die Konzentration beträgt also 18,4 mol. Stoffmengenkonzentration (mol) = Anzahl der Mol des Lösungsmittels/Volumen der Lösung (Liter). (2) Äquivalenzkonzentration (N) – diese Einheit wird heutzutage im Grunde nicht mehr verwendet; sie gilt als veraltete Einheit. In Büchern aus den 1950er Jahren kam sie jedoch noch häufig vor. Die Konzentration einer Lösung wird als Äquivalenzkonzentration bezeichnet – sie wird durch die Anzahl der Äquivalente des gelösten Stoffes pro Liter Lösung angegeben. Das Symbol dafür ist N. Zum Beispiel enthält 1 Liter einer konzentrierten Salzsäure 12,0 Grammäquivalente an Salzsäure (HCl); die Konzentration beträgt daher 12,0 N. Äquivalenzkonzentration = Anzahl der Grammäquivalente des Lösungsmittels / Volumen der Lösung (in Litern). 3. Massen-Volumenkonzentration: Die Konzentration, die durch die Masse des Lösungsmittels pro Einheit Volumen (1 Kubikmeter oder 1 Liter) angegeben wird, nennt sich Massen-Volumenkonzentration. Sie wird mit den Symbolen g/m³ oder mg/L bezeichnet. Zum Beispiel enthält 1 Liter Chromabfallwasser 2 Milligramm an hexavalentem Chrom. Die Konzentration des hexavalenten Chroms beträgt daher 2 Milligramm pro Liter (mg/L). Die Massen-Volumenkonzentration wird berechnet als Masse des Lösungsmittels (in Gramm oder Milligramm) geteilt durch das Volumen der Lösung (in Kubikmetern oder Litern).

4. Umrechnungsformeln für Konzentrationseinheiten:
1) Äquivalenzkonzentration = 1000 · d · Massenprozentkonzentration / E
2) Massenprozentkonzentration = Äquivalenzkonzentration E / 1000 · d
3) Molarkonzentration = 1000 · d · Massenprozentkonzentration / M
4) Massenprozentkonzentration = Massen-Volumenkonzentration (mg/L) / 10^4 · d
5) Massen-Volumenkonzentration (mg/L) = 10^4 · Massenprozentkonzentration

5. ppm ist ein Prozentsatz bezüglich des Gewichts. ppm = mg/kg = mg/L. Das bedeutet: 1 ppm = 1000 µg/L. 1 ppb = 1 µg/L = 0,001 mg.

Dabei steht E für die Grammäquivalente des Lösungsmittels ； d – Dichte der Lösung ； M – Molare Masse des Lösungsmittels ； (II) Gaskonzentration: Für Schadstoffe in der Atmosphäre werden häufig die Volumenkonzentration sowie die Massen-Volumenkonzentration verwendet, um ihren Anteil in der Atmosphäre anzugeben. 1. Volumenkonzentration: Die Volumenkonzentration wird durch die Menge an Schadstoffen pro Kubikmeter Luft angegeben – in Zentimetern Kubik oder in ml/m³. Die gängige Darstellungsweise ist ppm; 1 ppm entspricht 1 Kubikzentimeter pro Kubikmeter, also 10⁻⁶. Neben ppm gibt es noch ppb und ppt. Die Beziehungen zwischen ihnen sind wie folgt: 1 ppm = 10-6 = ein Millionstel, 1 ppb = 10-9 = ein Milliardenstel, 1 ppt = 10-12 = ein Trillionstel. Zudem gilt: 1 ppm = 10³ ppb = 10⁶ ppt.

2. Masse-Volumenkonzentration: Die Konzentration wird durch die Menge an Schadstoffen pro Kubikmeter Luft angegeben. Die Einheiten hierfür sind Milligramm pro Kubikmeter oder Gramm pro Kubikmeter. Die Umrechnung in ppm erfolgt nach folgender Formel: X = M·C/22,4 C = 22,4·X/M. Dabei steht X für die Konzentration des Schadstoffs in Milligramm pro Kubikmeter ； C – Konzentrationswert der Schadstoffe in ppm ； M – Die Molekülmasse des Schadstoffs. Aus der obigen Gleichung ergibt sich folgende Beziehung: 1 ppm = M/22,4 (mg/m³) = 1000·m/22,4 µg/m³. Beispiel 1: Bestimmen Sie die ppm-Konzentration von Wasserstofffluorid bei Standardbedingungen – 30 mg pro Kubikmeter. Lösung: Die Molekülmasse von Wasserstofffluorid beträgt 20. Somit gilt: C = 30,22 · 4/20 = 33,6 ppm. Beispiel 2: Es ist bekannt, dass die Konzentration an Schwefeldioxid in der Atmosphäre 5 ppm beträgt. Bestimmen Sie den Wert dieser Konzentration in mg/Nm³. Lösung: Die Molekülmasse von Schwefeldioxid beträgt 64. X = 5,64 / 22,4 mg/m³ = 14,3 mg/m³
3. Umrechnung von ppm, ppb in Massenkonzentrationen in Boden, Tieren, Pflanzen sowie festen Abfällen:
1 ppm = 1 mg/kg = 1000 µg/kg
1 ppb = 1 µg/kg = 10⁻³ mg/kg
1 mg/kg = 1 ppm = 1000 µg/kg
1 µg/kg = 1 ppb = 10⁻³ ppm

Es ist eine Kleinigkeit – schließlich sind wir alle Kollegen; es ist nur selbstverständlich, einander zu helfen

Normalerweise wird Methan oder Propan verwendet. Bei einigen Geräten wird Propan zur Kalibrierung verwendet. Wenn das Prüflabor die Geräte überprüft, muss man sie erneut mit Methan kalibrieren – haha.

Die untere Explosionsgrenze für Propan liegt bei 2,2 % v/v. Wenn die von Ihnen gemessene untere Explosionsgrenze höher als 2,2 % v/v ist, kann das Gerät direkt kalibriert werden – es ist keine Anpassung notwendig. Es handelt sich dabei einfach um Gase mit einer höheren unteren Explosionsgrenze; der Alarmwert sinkt entsprechend. Schließlich handelt es sich nicht um ein Gasanalysegerät, das eine genaue Messung des Gasgehalts ermöglichen könnte. Wenn die untere Explosionsgrenze unter 2,2 % v/v liegt, muss eine Anpassung vorgenommen werden. Bei Gassen wie Benzol kann beispielsweise der Korrekturfaktor entsprechend dem Verhältnis der unteren Explosionsgrenzen angepasst werden. Im Allgemeinen liegt der Alarmwert für brennbare Gase bei 25 % LEL. Alle Geräte werden mit Propan kalibriert. Selbst wenn die untere Explosionsgrenze halb so hoch ist wie bei Propan, liegt der tatsächliche Alarmwert immer noch bei 50 % LEL – das entspricht zwar nicht der unteren Explosionsgrenze, reicht aber aus, um eine Warnung auszulösen. Deshalb wählen viele Prüflabore zur Vereinfachung der Kalibrierung Propan als Referenzstoff

Dieser Beitrag wurde zuletzt von zxb1990 am 2016-7-2 22:57 bearbeitet. Ich kann Ihnen mit Sicherheit sagen, dass es keinen Hersteller gibt, der Formeln zur Berechnung verwendet – alle Werte werden durch Experimente ermittelt. Ich gebe Ihnen ein Beispiel: Wenn man Propan im Konzentrat von 0,6 % (29 % LEL) als Referenzgas verwendet, dann ist das Gerät in diesem Fall am genauesten für die Messung von Propan geeignet. Wenn man nun Methan im Konzentrat von 2,5 % (50 % LEL) durch dieses Gerät leitet, erhält man einen Wert – sagen wir mal 90. Damit wissen wir, dass der Wert um das 1,8-fache gestiegen ist. Das ist der Umrechnungsfaktor zwischen Methan und Propan. Natürlich wird dieser Wert nicht durch die Messung eines einzigen Geräts ermittelt – es sind mehrere Tests notwendig, um schließlich einen Durchschnittswert zu erhalten. Aus dem obigen Beispiel geht hervor, dass bei Geräten, die mit Propan kalibriert sind, und wenn das zu messende Gas am Ort Methan ist, der Wert um das 1,8-fache übertrieben angezeigt wird. Wenn das Gerät also 18 anzeigt, beträgt der tatsächliche Methanwert 10 – natürlich in Einheiten von LEL%. Falls Sie etwas nicht verstehen, können Sie mich per In-App-Nachricht kontaktieren

Wo ist der HCl-Alarm im Salzsäure-Tank installiert – auf dem Boden oder hoch oben auf dem Tankdach? ？ ？

Dieser Beitrag wurde zuletzt von Azure123 am 7.12.2016 um 16:16 bearbeitet. Wenn in der Prüfumgebung mehrere zu überprüfende Gase vorhanden sind – also wenn es sich um eine Mischung handelt, beispielsweise 30 % Wasserstoff und 40 % Methan – dann sollte man entscheiden, ob Wasserstoff oder Methan als zu überprüfendes Gas gewählt werden soll