氢气在线分析仪标定用什么气？

好的，这是一个非常专业且重要的问题。氢气在线分析仪的标定（校准）气体选择直接决定了测量的准确性。

用于标定的气体通常分为两类：零点气（Zero Gas） 和 量程气（Span Gas）。

核心原则

标定气体的选择必须遵循一个核心原则：标气背景气（平衡气）必须与待测工艺气体的背景气一致或已知且不影响测量。

常见的背景气是 氮气（N₂），因为许多工艺环境是惰性的。

1. 零点气 (Zero Gas)

用于校准仪器的零点，即0%氢气浓度。

• 首选：高纯氮气 (High Purity Nitrogen)

◦ 纯度要求： 通常要求 99.999%（5个9）或更高。

◦ 关键点： 高纯氮气中氢气的含量极低（通常< 1 ppm），可以近似认为是“零氢”气体。这是常用、可靠的零点气。

• 其他选择（特定情况）：

◦ 高纯氩气 (Argon)： 如果工艺背景气是氩气。

◦ 仪表空气 (Instrument Air)： 仅适用于测量空气中氢气含量的场合，例如在制氢站或电池房中监测空气中的氢气泄漏。但对于绝大多数在线工艺分析，不能用空气作为零点气，因为其背景气（主要为氮气和氧气）与工艺气完全不同。

2. 量程气 (Span Gas)

用于校准仪器的量程点，即一个已知的、非零的氢气浓度点。

• 组成： 由 已知精确浓度的氢气 和 平衡气（背景气） 混合而成。

◦ 氢气： 是待测组分。

◦ 平衡气： 必须与您工艺管道中的背景气成分一致。

• 常见配置示例：

◦ 情况一：工艺气为氢气与氮气的混合气

▪ 量程气选择： 50% H₂ + 50% N₂（浓度根据您的量程范围选择，如10%、80%等）。

▪ 这是常见的情况。

◦ 情况二：工艺气为氢气与二氧化碳(CO₂)的混合气

▪ 量程气选择： 30% H₂ + 70% CO₂。

▪ 平衡气必须使用CO₂，因为不同背景气的物理性质（如热导率）不同，使用N₂会导致标定错误。

◦ 情况三：监测空气中的氢气泄漏

▪ 量程气选择： 2% H₂ + 98% Air（或更低浓度，如1% LEL=0.04%）。

▪ 平衡气必须使用纯净的合成空气。

选择标气浓度的建议

1. 量程点选择： 量程气的浓度好选择在您正常工艺测量范围的 60%-80% 左右。例如，您通常测量50%-90%的氢气，那么选择一瓶 70% H₂ 的量程气就比较合适。避免使用接近终点（如90%以上）的气体进行标定。

2. 多点校准： 对于精度要求极高的场合，可能需要进行多点校准（如零点、中点、量程点），这就需要更多不同浓度的标气。

重要注意事项

• 气瓶压力与减压阀： 必须使用专用于标气的减压阀，确保输出压力稳定且适合分析仪的要求。气瓶压力过低时需及时更换。

• 气瓶认证与有效期： 确保标气来自有资质的供应商，瓶身上有认证证书（Certificate of Analysis, COA），并注明有效期和不确定度。不要使用过期的标气。

• 吹扫时间： 切换至标气进行校准时，必须确保有足够的吹扫时间，让整个取样管路和分析池中的气体被完全置换，待读数稳定后再进行校准操作。

• 安全： 氢气是易燃易爆气体，连接和拆卸标气瓶时，务必在安全区域操作，并注意防泄漏。

总结

校准类型 推荐气体 关键要求

零点校准 高纯氮气 (99.999%) 氢气含量尽可能低 (<1 ppm)

量程校准 已知浓度的氢气 + 平衡气 (例如 X% H₂ in N₂) 平衡气必须与待测工艺气体的背景气完全相同

最终建议：

在进行标定前，稳妥的方法是查阅您所使用的氢气在线分析仪的官方说明书，厂家会给出针对该型号仪器准确、安全的标气规格要求。如果不确定，应联系仪器供应商或您的仪表工程师。