低浓度红外甲烷传感器走的是光学路线,与催化燃烧完全不同。甲烷分子在3.3 μm附近有强烈的红外吸收带,光源发出的宽带红外穿过充满样气的气室后被探测器接收,浓度越高、到达探测器的能量越少。为消除光源老化与窗口污染的影响,通常采用双波长设计:一个通道落在吸收峰上作为测量通道,另一个落在无吸收的参考波长上作为参比,两路比值才换算成浓度,因此长时间使用后的零点漂移明显小于催化式。
抗中毒是它最实在的优势。催化元件怕硫化氢、硅蒸气、卤化物,一旦中毒,催化珠活性下降且不可恢复,只能换元件;红外方案里没有催化剂,这些气体不参与反应,也就不存在中毒。在硫化氢逸出的老巷、注浆加固后的区域、有有机硅密封材料的硐室,红外机型的稳定性往往比催化式高出一个量级。
寿命与维护周期的差别同样明显。催化元件寿命一般1~2年,红外光源与探测器的可用年限通常在五年以上,期间主要是清洁光路与检查窗口。不过这不意味着可以放松调校,《煤矿安全规程》仍要求每10天调校一次,红外机型的好处是每次调校的修正量很小,很少出现反复调也校不过的情况,调校从排障变成了确认。
功耗是需要提前核算的一项。红外光源需要驱动,整机工作电流明显高于催化式,选本安电源与分站供电端口时要按铭牌电流留足余量,长距离供电还要算线路压降。零点校准的做法也不同:催化式通新鲜空气即可,红外式最好用高纯氮气或经活性炭过滤的空气,环境空气中微量的甲烷会让零点偏高,跨度则用0.50 %与2.00 %标准气样标定。
局限也要说清楚。光学窗口怕粉尘与油雾,气室积灰后测量通道能量下降,表现为响应变慢、示值偏低;高湿环境下窗口结露会直接遮断光路,需要加热窗片或加装防水透气膜;单价也高于催化式。选型时先问三个问题:现场有没有中毒性气体、维护人员多久能到一次、预算能否覆盖差价,答案清楚了,路线也就定了。


小晋














