智护配漆台闪测卫士:一台会嗅毒的在线式环己酮检测仪守护实验室
(一)项目痛点
配漆台常年敞口作业,环己酮挥发快、嗅阈高,易出现“闻不到却超标”的隐性暴露;传统采样送检周期≥3天,无法即时锁源、停机,导致职业健康与环保罚单风险并存。
(二)检测原理
设备采用“双通道PID光离子+NDIR红外”复合传感:
1. PID段在10.6 eV真空紫外下将C6H10O电离成离子对,产生10 nA/ppm级微电流,0.1 s即可捕捉浓度突变;
2. NDIR段同步监测C-H键在3.4 μm处吸收峰,自动剔除乙醇、丙酮等相似VOC交叉干扰,交叉误差<±1 %FS。
双算法融合后,系统每150 ms输出一次真值,实现ppm级在线测量,检出限低至20 ppb,满足OSHA 50 ppm TWA与GBZ 2.1-2019短时接触限值要求。
(三)产品特点
① 微型化:主机165 × 120 × 58 mm,可直接吸附在通风橱侧壁,不占用实验台空间;
② 零耗材:紫外灯寿命≥12000 h,内置自清洁陶瓷芯,无需频繁更换传感器;
③ 全场景屏:2.8寸IPS彩屏,45°倾角设计,戴防化手套🧤亦可触控;
④ 四重报警:红/蓝LED爆闪+蜂鸣98 dB+振动+手机推送,确保噪音环境不漏警;
⑤ IoT上云:标配4G Cat-1与Modbus-TCP双链路,支持接入企业MES、环保局平台,断线本地缓存30万条,恢复后自动续传。
(四)系统功能
1. 实时曲线:后台自动生成1 min、15 min、8 h加权曲线,一键导出Excel,方便职业卫生档案归档;
2. 智能联动:继电器输出可驱动轴流风机、气动阀门,浓度≥20 ppm立即启动强排,≤5 ppm延时关闭,年省电费约18 %;
3. 远程标定:『工程师』可通过VPN实现跨度校准、零点漂移修正,减少现场维护人次;
4. 寿命预测:基于紫外灯电流衰减模型,提前30天推送更换提醒,避免无效停机。
(五)解决方案
① 选点:在距配漆台口20 cm、操作员呼吸带1.5 m两处各布1台主机;若台长≥3 m,中间再增1台;
② 安装:采用磁吸+3 M VHB胶复合固定,30 min完成;采样头朝下45°,防止漆雾滴落堵塞;
③ 走线:24 VDC供电与4-20 mA信号共用RVSP 2×1.5 mm²屏蔽线,穿耐高温硅胶管,避免溶剂侵蚀;
④ 验收:现场通入50 ppm标气,T90≤30 s、示值误差≤±3 %FS即为合格;
⑤ 培训:提供VR课件,10 min教会实验员消音、复位、数据下载,缩短交接时间。
(六)执行标准
GBZ 2.1-2019《工作场所有害因素职业接触限值》
GB/T 50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》
HJ 872-2017《环境空气 醛酮类化合物测定 高效液相色谱法》——用于定期比对校验。
(七)产品参数(非表格形式)
检测对象:环己酮C6H10O
量程:0-20 ppm / 0-200 ppm两档自动切换
分辨率:10 ppb
示值误差:≤±2 %FS
重复性:≤1 %
响应时间T90:≤25 s(含气管)
线性度:R²≥0.9995
零点漂移:≤±0.5 %FS/月
跨度漂移:≤±1 %FS/6个月
工作温度:-20 ℃-+55 ℃
工作湿度:10 %RH-95 %RH(无凝露)
防护等级:IP66;防爆等级:Ex d ia IIC T4 Gb
电源:24 VDC±10 %,功耗<3 W
输出:4-20 mA、RS485、4G、LoRa可选
报警点:A1 10 ppm、A2 20 ppm(用户可调)
主体材质:航空铝+PC透明窗,耐丙酮擦拭
重量:0.48 kg
MTBF:≥5万小时
质保:整机2年,传感器1年,终身软件升级
(八)维护与质控
每周进行一次快速标气检查;每月用1.2 μm PTFE滤膜清洁进气嘴;每季度与第三方实验室GC-MS比对,相对偏差控制在±5 %以内。设备内置的“黑匣子”记录所有操作日志,支持审计追踪,方便ISO 45001体系外审。
(九)结语
把这台“会嗅毒”的环己酮闪测卫士嵌入配漆台,就像给实验人员加装了一套“电子鼻”,让危险浓度一冒头即现形,即刻通风、即刻处置,从源头堵住职业病与安全事故的漏洞,也让每一次创新研发都在安全的绿区里进行。