气体浓度单位%LEL、%VOL、PPM和mg/m³都什么意思？如何换算？

气体浓度单位%LEL、%VOL、PPM和mg/m³都什么意思？如何换算？

引用

网易

1.

https://www.163.com/dy/article/J25MEGR7051192IM.html

在工业安全和环境监测领域，气体浓度的测量和表示方式多种多样，常见的单位包括%LEL、%VOL、PPM和mg/m³。这些单位各自代表什么含义？它们之间又如何进行换算？本文将为您详细解答这些问题。

常用单位

%LEL（爆炸下限百分比）：

• 指可燃气体爆炸下限的百分比，采用百分比表示。
• 可燃气体与空气混合时，遇到最小点火能量发生爆炸的最低浓度。
• 常用于检测氢气(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)等可燃气体。

%VOL（体积百分比）：

• 指混合气体的体积比浓度，也采用百分比表示。
• 是一个用来描述气体混合比例的通用术语。
• 常用于检测二氧化碳(CO2)、氧气(O2)、氮气(N2)等气体。

PPM（百万分比）：

• 英文part per million的缩写，表示百万分之一，无量纲。
• 在一百万份的混合物中，某种物质的份数。
• 常用于有毒有害气体的检测，如硫化氢(H2S)、氨气(NH3)等。

mg/m³（毫克每立方米）：

• 表示单位体积空气中某种气体的质量。
• 由于质量浓度会随温度和气压变化，因此在实际使用中需要同时测定温度和压力。

单位换算

%LEL和%VOL的换算：

• 要将某种可燃气体的%VOL和%LEL之间进行换算，需要提前知道该气体的爆炸下限值。
• 例如：甲烷的爆炸下限为5.0%VOL，即100%LEL=5%VOL，那么进一步推导出1%LEL=5%VOL×1%=0.05%VOL。

%VOL和PPM的换算：

• 由于%VOL的含义采用百分比，而PPM的含义采用百万分比，因此它们之间的换算关系非常简单。
• 1%VOL=10000PPM

PPM和%LEL的换算：

• PPM与%LEL之间无法直接换算，需要先将%LEL换算成%VOL，再由%VOL和PPM进行换算。
• 例如：甲烷的爆炸下限为5.0%VOL，参考%LEL和%VOL的换算方法，20%LEL=1%VOL=10000PPM。

mg/m³和PPM的换算：

• 质量浓度mg/m³的数值会随着温度和气压(压力)等环境条件的变化而改变，在实际使用过程中需要同时测定温度和压力。
• 计算公式为：mg/m³=M/22.4×PPM×(273.15/(273.15+T))×P/101325
• 其中，M为气体分子量(g/mol)，T为气体温度(℃)，P为压力(Pa)。
• 注：在标准状态下，任何气体的摩尔体积约为22.4L/mol。

常见术语

灵敏度：

• 指气体检测仪感知气体浓度变化的程度。

检测精度：

• 是指通过气体检测仪显示值(或者测定结果指示值)的正确性、精确性在内的综合性能。

报警精度：

• 是指警报设定值与开始报警时的气体浓度之差或者是使用该差与警报设定值的百分比所表示的数值。

重复性(精度)：

• 使用相同的方法在相同的条件下并在比较短的时间内对相同的探测对象气体反复测定时得出的各测定值一致的情况。

响应时间：

• 当试验气体的浓度出现瞬间变化时，其指示值控制在最终数值的特定范围内所需时间。