国家虽然针对可燃气体报警器检定工作，制定了相关的技术规程JJG693-2011《可燃气体报警器检定规程》并逐年完善，可是却没有明确规定扩散罩的设计和规格以及检定要求标准，这样在进行可燃气体报警器的检定工作时，常常因为一部分设备原因影响检定质量，危害了有关企业以及行业的安全。为此，笔者分析了针对可燃气体报警器中扩散罩的具体改进方法。

一、可燃气体报警器检定用扩散罩的改进要素分析

笔者通过对影响扩散罩检定效果的原因进行分析后，发现主要因素包括以下四点。

1.扩散罩的安装方式。扩散罩在进行安装时应先拆下防尘器中的防尘罩，之后再将扩散罩扣至在传感器上扣上，当检定工作完成以后，再把防尘罩安装回去。该检定步骤繁琐，对工作效率影响非常大。

2.扩散罩的防风效果。目前检定用扩散罩设计主要运用密封设计方式，可以使扩散罩中的气体稳定流动，不会对检定工作造成较大影响，所以不需要对其进行改进处理。

3.扩散罩的内外压差。通过气瓶将标准气体直接通入扩散罩中，扩散罩的内外部气压根本无法保持一致。如果扩散罩的内部和外部出现压差时，那么发生泄漏的情况就无法被真实反映出来。

4.扩散罩是否可以快速排出空气。目前，扩散罩中存在的空气需要经过一段时间后才能排出，假如空气排出比较慢，那么相应时间的数据就会受到影响。

通过分析得出结论，使用扩散罩影响检定结果的要素包括安装方式、扩散罩内空气的排出速度与内外压力差等。

二、对扩散罩设计进行改进优化处理的方案

1.对安装方式进行改进处理

(1)运用按压法对报警器进行检定，在检定时，应先将防尘罩取下，然后再在报警器的传感器上安装扩散罩，最后在通入标准气体以后开始检定。当检定完成以后，将检定罩取下来，然后安装防尘罩，安装时间应该在60秒左右。该方法使用程序较为复杂，工作效率不高。

(2)对扩散罩进行改进以后，在罩口处运用螺纹将罩体和罩扣紧密连接在一起，并覆盖上一层皮膜。之后，在皮膜的中心位置开一个口洞。在对其进行检定时，应该在防尘罩的外边套上扩散罩，这样防尘罩、扩散罩和皮膜间就能够形成密闭的空间，然后就可以通入标准气体实施检定工作。该方法不用对防尘罩进行拆卸，节约了大量时间，安装使用时间为10s左右。

对上述两种方法进行比较，会发现当安装方式改进以后，安装使用扩散罩的时间一共节约了近80%，使工作效率大大提升。

2.对排气罩内的空气排出时间进行优化

笔者监测了某油田使用的多种类型的可燃气体报警器中探测头部的直径，发现最大值是7cm，其中扩散罩的底部距离探测器头部1cm。这样可对扩散罩内的密闭空间进行计算，即28.26cm²。根据规程要求，通常情况下，标准气体的流量应该为500ml/min，即气体流量为8.3ml/s，排出扩散罩中空气的时间为3.4s。如果扩散罩中的气体密度为标准气体浓度90%时，时间可以为4s，此时，能够将扩散罩中的空气快速排出，防止影响响应时间的结果。

3.对扩散罩的内外压差进行优化

通过以上的优化设计，按照伯努利方程获得风压间的一个关系式为

WP=0.5×Ro×V²    (1)

式中:V——风速，m/s；Ro——空气的密度，kg/m²；WP——风压，kN/m²。假如处于标准情况下，如果风压为V²/1600，所选管路的半径应该为5毫米，所以管路横截面积用s表示，即横截面积为0.785cm²。而管道出水口的实际流速就是扩散罩内的最大风速，用V_max表示，即V_max=q/s，即最大风速为0.11m/s。所以，在扩散罩中通入标准气体将会产生的动压WP为0.75×10^-2Pa，可以忽略此压差，不会出现因为压差非常大使标准气压进入传感器的情况。

4.对尺寸以及材料进行加工

通过对上述尺寸的运用，该油田当中的报警器与扩散罩的检定尺寸要求相符合，除此之外，设计要求也能够得到实现。

 (2)对材料进行加工。扩散罩应该具备较强的切削加工功能，进而更好地进行开制螺纹与切削加工等工作。与此同时，在选择扩散罩的材料时，应该以密度较小的材料为主，这样施工人员可以更好携带与使用。所以，笔者对改性尼龙以及黄铜做了相应的评估，比较两种材质在机械性能方面存在差异，结果发现它们都能使加工要求得到满足。但是标准气压下，H62黄铜的吸附性非常强，而且价格要比尼龙66+GF30(尼龙中添加了30%的玻璃纤维)高出很多。所以，从实验结果与经济性角度考虑，笔者应该选择尼龙66+GF30这种材料制作扩散罩。扩散罩封膜还应具备较强的伸长度、硬度以及抗腐蚀性。通过对上述特性进行综合比较探究，发现运用1毫米的天然橡胶垫当作密封膜材料最为合适。

三、结束语

综上所述，因为可燃气体报警器通常会在较为恶劣的环境中工作，气体报警器的探头防尘罩经常会出现生锈或是进灰的现象，此时泄漏的气体就不能顺利进入报警器中，假如依旧使用未改进的扩散罩，那么很难发现此问题。本文论述的结构设计可促使检定报警器的工作质量提升，又能防止因环境原因致使报警器检定数据不准的情况发生，进而保证报警器的安全运行。

本文刊发于《中国计量》杂志2020年第1期

作者：湖南省岳阳市质量计量检验检测中心计量所 马浩