
气体检测仪广泛应用于工业生产、环境监测、应急救援等领域,用于检测各类危险气体浓度,保障人员生命和财产安全。其电磁兼容(EMC)性能直接影响检测数据的准确性和设备的稳定性,需要通过严格的 EMC 测试,确保气体检测仪在复杂电磁环境中正常工作,避免因电磁干扰导致误报、漏报等情况发生。
一、电磁发射测试
1.1 传导发射(150kHz - 30MHz)
传导发射测试旨在评估气体检测仪通过电源线、信号线等传导至外部的电磁干扰水平。测试时,利用线路阻抗稳定网络(LISN)等专业设备,对气体检测仪电源端口的骚扰电压和骚扰电流进行测量。在低频段(150kHz - 500kHz),由于气体检测仪内部电源电路的整流滤波、传感器供电电路的低频信号波动等因素,骚扰电压限值通常设定为 66dBμV。高频段(500kHz - 30MHz),受微控制器、信号处理电路等高频信号的影响,限值为 34dBμV。若传导发射超标,可能干扰同一电网中的其他设备,例如在化工厂中,超标干扰可能影响其他关键电子设备的正常运行,进而威胁整个生产系统的安全稳定。
1.2 辐射发射(30MHz - 1GHz)
辐射发射测试需在电波暗室环境中进行,通过天线接收气体检测仪运行时向周围空间辐射的电磁信号,并测量其电场强度。电场强度限值一般为 40dBμV/m。若超出此限值,会干扰周边的无线通信设备、电子测量仪器等。比如在环境监测站,多个电子设备运行,气体检测仪辐射发射超标可能导致无线数据传输设备信号不稳定,使监测数据无法及时、准确上传,影响环境监测工作的正常开展。不同国家和地区可能根据实际电磁环境和无线电管理规定,对 30MHz - 1GHz 频段内特定频率的辐射发射限值做出更严格要求。
二、电磁抗扰度测试
2.1 静电放电抗扰度
模拟人体或物体对气体检测仪放电的实际场景,分别进行接触放电(±4kV、±6kV、±8kV)和空气放电(±8kV、±10kV、±15kV)测试。要求气体检测仪在静电放电干扰下,无死机、重启现象,检测功能正常,数据显示准确,报警功能可靠。例如在加油站等易燃易爆场所,工作人员操作气体检测仪时可能产生静电,若仪器静电放电抗扰度不足,可能出现误报警或检测数据错误,引发不必要的恐慌或未能及时发现真实危险,导致严重后果。
2.2 射频电磁场辐射抗扰度
在 80MHz - 1GHz 频段,以 3V/m、10V/m 等不同场强等级对气体检测仪施加射频电磁场辐射干扰。测试过程中,气体检测仪需正常工作,检测数据稳定,无数据跳变、误报警等现象。在现代城市环境中,射频电磁信号来源广泛,如手机基站、广播电视发射塔等。若气体检测仪抗扰度不达标,在强射频电磁场环境中,其传感器信号采集和处理可能受到干扰,导致检测结果不准确,影响对危险气体的判断和应对。
2.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度
在气体检测仪电源端口、信号端口施加 ±1kV、±2kV 等不同强度的电快速瞬变脉冲群干扰。要求气体检测仪无数据丢失、控制电路工作正常,不会因干扰导致错误操作,如误触发报警功能、数据记录错误等。在工业生产现场,大量电气设备频繁启停,会产生电快速瞬变脉冲群。若气体检测仪无法抵御此类干扰,可能无法准确检测气体浓度,不能及时发出警报,给安全生产带来隐患。
2.4 浪涌抗扰度
模拟雷击、电网开关操作等产生的浪涌干扰,在气体检测仪电源端口施加 ±1kV、±2kV、±4kV 等不同等级的浪涌电压。气体检测仪应具备一定的抗浪涌能力,在浪涌干扰后能迅速恢复正常工作,无硬件损坏、数据丢失等问题。在雷雨天气或电网不稳定地区,浪涌电压可能通过电源线进入气体检测仪。若其抗浪涌能力不足,可能烧毁内部传感器、微控制器等关键部件,使设备无法正常工作,在关键时刻无法发挥检测危险气体的作用。