Калибровка газоанализаторов — это регламентированная процедура, направленная на обеспечение точности измерения концентраций газов и подтверждение достоверности получаемых данных. В процессе калибровки показания прибора соотносятся с известными эталонными значениями, что позволяет компенсировать дрейф чувствительности сенсоров и влияние внешних факторов эксплуатации.
Значимость калибровки обусловлена тем, что газоанализаторы применяются в системах промышленной безопасности, охраны труда и технологического контроля. Ошибочные показания таких приборов могут привести как к пропуску опасной концентрации газа, так и к ложным срабатываниям, влияющим на непрерывность производственных процессов. Именно поэтому калибровка рассматривается не как формальная процедура, а как обязательный элемент обеспечения безопасности и соответствия нормативным требованиям.
Причины изменения показаний газоанализаторов
Независимо от принципа действия, все газочувствительные элементы подвержены изменениям характеристик в процессе эксплуатации. Электрохимические сенсоры со временем теряют активность электродов, инфракрасные — испытывают влияние загрязнения оптического тракта, термокаталитические — деградацию каталитического слоя. Дополнительно на показания влияют температура, влажность, давление, наличие фоновых газов и вибрационные нагрузки.
Результатом этих процессов становится дрейф показаний — смещение нулевой точки, изменение чувствительности или искажение линейности. Практика поверок и сервисного обслуживания подтверждает, что без регулярной калибровки погрешность газоанализаторов выходит за пределы, допустимые нормативными документами и инструкциями производителей.
Основные подходы к калибровке газоанализаторов
На практике применяется несколько взаимосвязанных подходов к калибровке, выбор которых определяется типом газа и конструкцией сенсора.
Для газов, постоянно присутствующих в атмосферном воздухе, возможна калибровка по чистому воздуху как по эталонной среде с заданной концентрацией. Наиболее характерным примером является кислород. Атмосферный воздух содержит около 20,9 % об. O2, и это значение используется при настройке кислородных сенсоров. В зависимости от конфигурации прибора может задаваться расширенный диапазон измерений, например до 29,5 % об., при этом текущая концентрация кислорода в воздухе принимается прибором как опорная точка калибровки.
Аналогичный подход в определённых условиях применяется для углекислого газа. Концентрация CO2 в атмосферном воздухе составляет порядка 400–450 ppm и может использоваться как опорное значение для инфракрасных сенсоров при условии отсутствия локальных источников выбросов и достаточной вентиляции. Для таких приборов чистый воздух выступает стабильной калибровочной средой, позволяющей скорректировать чувствительность без подачи эталонной газовой смеси.
Кроме того, для ряда оптических и фотоакустических газоанализаторов чистый воздух используется как базовая рабочая среда, по составу и физическим параметрам которой формируется исходная калибровочная привязка. В этом случае важна корректная идентификация прибором реального состава окружающей газовой среды, от которой затем фиксируются изменения при появлении целевого газа.
Для токсичных, взрывоопасных и технологических газов, не имеющих стабильного фонового содержания в атмосфере, применяется калибровка по сертифицированным газовым смесям. Такие смеси изготавливаются с точно заданной концентрацией и имеют прослеживаемость к национальным или международным эталонам. Подача эталонного газа позволяет откорректировать чувствительность сенсора и обеспечить соответствие показаний заданному диапазону измерений.
Отдельно следует отметить функциональные проверки (bump-тесты), которые подтверждают работоспособность сенсора и сигнализации, но не являются калибровкой в метрологическом смысле, поскольку не вносят изменений в измерительные коэффициенты прибора.
Нормативное и практическое обоснование калибровки
Необходимость регулярной калибровки газоанализаторов закреплена требованиями законодательства о единстве измерений, методиками поверки и инструкциями производителей. Эти документы исходят из подтверждённого факта: без периодической корректировки показаний невозможно гарантировать достоверность измерений в течение всего срока эксплуатации прибора.
Эксплуатационная статистика и результаты метрологических проверок показывают, что именно регулярная калибровка — включая корректно выполненную калибровку по чистому воздуху там, где она методически допустима, и калибровку по эталонным газовым смесям — позволяет удерживать погрешность в установленных пределах и снижать риск аварийных ситуаций.
Заключение
Калибровка газоанализаторов является неотъемлемой частью их безопасной и корректной эксплуатации. Она основана на физических свойствах сенсоров, подтверждена практикой и регламентирована нормативными документами. Калибровка по чистому воздуху занимает в этом процессе отдельное, строго определённое место и применяется для газов со стабильным фоновым содержанием, таких как кислород и, при определённых условиях, углекислый газ.
Игнорирование особенностей методов калибровки или их некорректное применение приводит к систематическим ошибкам измерений и утрате доверия к прибору. Регулярная и методически правильная калибровка — это инструмент управления рисками, напрямую влияющий на безопасность персонала и надёжность технологических процессов.
Кстати! Компания КИП-консалт оказывает услуги по калибровке газоанализаторов, свяжитесь с нами, чтобы узнать подробности:
📞+7 (495) 136-74-22
📧info@kipkonsalt.ru