LEL可燃气体在线监测仪 FID 原理及 0-100% LEL可燃气体含量下监测仪器的量程适配与应用

一、FID 原理下量程设计的核心逻辑

LEL（爆炸下限）是指可燃气体与空气混合后，能够发生爆炸的最低浓度（如甲烷 LEL 为 5% VOL，即 50000ppm），0-100% LEL 量程覆盖了从无泄漏（0% LEL）到临界爆炸浓度（100% LEL）的全范围，是工业可燃气体监测的标准量程配置。FID 原理下，量程的适配性主要通过以下技术手段实现：

1. 离子化效率控制：氢火焰的温度、氢气 / 空气配比直接影响可燃气体的离子化效率，通过精准控制氢气流量（30-50mL/min）和空气流量（300-500mL/min），确保在 0-100% LEL 量程内，离子化效率稳定，浓度与电流信号呈线性关系；
   

2. 信号放大倍数调节：针对低浓度（0-20% LEL）和高浓度（80-100% LEL）区间，优化信号放大倍数，低浓度时加大放大倍数以提升灵敏度，高浓度时避免信号饱和，确保全量程内的检测精度；

3. 校准曲线标定：出厂前通过标准气体（如甲烷、丙烷等常见可燃气体标准气）进行多点标定，建立 0% LEL（氮气）、25% LEL、50% LEL、75% LEL、100% LEL 的校准曲线，存储于数据处理单元，实际监测时通过曲线拟合实现浓度精准换算；

4. 量程扩展 / 缩小机制：部分产品支持量程自定义（如 0-50% LEL 或 0-100% LEL），通过修改校准曲线参数和信号处理逻辑实现，适配特殊场景需求（如低泄漏阈值要求的密闭空间，或高浓度工艺监测场景）。

二、0-100% LEL 量程的典型应用场景

1. 工业生产车间：如化工反应釜车间、制药厂溶剂车间、油漆喷涂车间等，可燃气体泄漏浓度通常在 0-50% LEL 之间，0-100% LEL 量程可全面覆盖泄漏工况，当浓度达到 20% LEL（预警值）时触发通风，50% LEL（报警值）时切断电源，避免危险；

2. 仓储物流区：如可燃液体储罐区、气瓶存储间等，泄漏浓度可能因环境通风条件不同在 0-100% LEL 波动，量程可覆盖从轻微泄漏到严重泄漏的全场景，尤其适用于储罐检修期间的高浓度监测；

3. 市政地下空间：如燃气管道井、地下综合管廊（燃气舱）等，密闭空间内可燃气体易积聚，浓度可能快速攀升至 100% LEL，0-100% LEL 量程可实时追踪浓度变化，避免爆炸风险；

4. 矿山开采场景：如煤矿井下、天然气开采工作面等，可燃气体（甲烷）泄漏浓度不稳定，量程可适配从微量泄漏到临界浓度的监测需求，保障开采作业安全。

量程适配的关键在于根据可燃气体类型和场景需求选择合适的量程范围。例如，甲烷（LEL=5% VOL）在 0-100% LEL 量程对应的实际浓度为 0-5% VOL，完全覆盖其爆炸危险区间（5%-15% VOL），而对于丙烷（LEL=2.1% VOL），0-100% LEL 对应 0-2.1% VOL，同样精准覆盖其爆炸下限范围，体现了 FID 原理量程设计的通用性和适配性。