Справочный инструмент: единицы показания газоанализатора, и только

Пересчёт концентрации газа.

ppm · % об. · мг/м3 · % НКПР

Показание и газ.

Введите строку (H2S 10 ppm в мг/м3, метан 2,2 % об. НКПР 4,4 %) или заполните поля: строка и поля связаны и меняются вместе.

Примеры:
Газ и показание

Для ppm и % об. газ не нужен; для мг/м3 выберите газ, а для газа не из списка введите молярную массу ниже.

Температура, НКПР, молярная масса

20 °C — если воздух у газоанализатора не теплее и не холоднее; 25 °C даёт значение таблиц пересчёта для 25 °C. НКПР введите из свидетельства о калибровке газоанализатора: готовое значение есть только для водорода и аммиака.

Показание на логарифмической шкале от 1 ppm до 100 % об.; пунктир — НКПР, если он известен.
Другие инструменты: 130

Введите показание переносного или стационарного газоанализатора — в ppm, % об., мг/м3 или % НКПР — и газ, и пересчёт покажет его сразу во всех единицах: ppm, % об., мг/м3 при выбранной температуре и % НКПР, если известен НКПР. Расчёт показан по шагам с вашими числами, показание отмечено на логарифмической шкале, а результат можно скопировать строкой или перенести в запрос.

НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени) вводится из свидетельства о калибровке газоанализатора: опубликованные значения различаются по стандартам — у метана, например, 4,4 или 5 % об., — поэтому готовое значение есть только для водорода и аммиака, где проверенные источники совпадают. Предельно допустимых концентраций и порогов срабатывания здесь нет: уровни тревоги задаются настройкой газоанализатора и судовыми процедурами.

Как считается

Объём, масса и доля НКПР.

01

ppm и % об.

1 % об. = 10 000 ppm: ppm — миллионная доля объёма, процент — сотая. 10 ppm H2S — это 0,001 % об.; кислород 20,9 % об. — это 209 000 ppm. Данные о газе для этого шага не нужны, и от температуры он не зависит.

02

ppm и мг/м3

мг/м3 = ppm x M / Vm. M — молярная масса газа, Vm — молярный объём идеального газа при 101,325 кПа: 22,414 x T / 273,15, при 20 °C это 24,055 л/моль; для 25 °C таблицы пересчёта берут 24,45 л/моль. H2S 10 ppm: 10 x 34,08 / 24,055 = 14,17 мг/м3 при 20 °C. Обратно: NH3 25 мг/м3 = 25 x 24,055 / 17,03 = 35,31 ppm.

03

% об. и % НКПР

% НКПР = % об. / НКПР x 100. Метан 2,2 % об. при НКПР 4,4 % об. — это 50 % НКПР, а при НКПР 5 % об. было бы 44 % НКПР: результат зависит от НКПР, поэтому его берут из свидетельства о калибровке газоанализатора, а не из общей таблицы.

Газы, молярные массы и готовые значения НКПР
ГазM, г/мольмг/м3 на 1 ppm при 20 °CГотовый НКПР, % об.
Сероводород H2S34,081,417нет: из свидетельства
Угарный газ CO28,011,164нет: из свидетельства
Углекислый газ CO244,011,83–
Аммиак NH317,030,70815
Метан CH416,040,6668нет: из свидетельства
Кислород O232,001,33–
Диоксид серы SO264,062,663–
Диоксид азота NO246,011,913–
Пропан C3H844,101,833нет: из свидетельства
Бутан C4H1058,122,416нет: из свидетельства
Метанол CH3OH32,041,332нет: из свидетельства
Водород H22,0160,083814,0

Молярные массы посчитаны по стандартным атомным массам и округлены до 0,01 г/моль (водород — до 0,001). Готовое значение НКПР — только там, где проверенные опубликованные значения совпадают; «нет: из свидетельства» значит, что значения различаются по стандартам и НКПР нужно ввести из свидетельства о калибровке; прочерк — НКПР для этого газа в пересчёте не задаётся.

Источники

Соотношение мг/м3 = ppm x M / Vm и молярный объём 24,45 л/моль при 25 °C и 760 мм рт. ст. приведены в справочниках по пересчёту концентраций в воздухе рабочей зоны, а 24,055 л/моль при 20 °C и 101,325 кПа — в национальном перечне предельных концентраций и следуют из молярного объёма идеального газа 22,414 л/моль при 0 °C. Молярные массы — по стандартным атомным массам и сверены со справочной базой химических данных. Значения НКПР сверены по международному стандарту данных о горючих газах для взрывоопасных сред, по справочникам по газам и по таблицам производителей газоанализаторов; они различаются для метана, пропана, бутана, сероводорода, метанола и угарного газа и совпадают для водорода и аммиака. Формула % НКПР = % об. / НКПР x 100 описана в руководствах по газоанализаторам.

Перед пересчётом

Вопросы о пересчёте

Как пересчитать ppm в % об.?

1 % об. = 10 000 ppm: ppm — миллионная доля объёма, процент — сотая. 10 ppm — это 0,001 % об., 2,2 % об. — 22 000 ppm, кислород 20,9 % об. — 209 000 ppm. Данные о газе для этого шага не нужны.

Как пересчитать ppm в мг/м3?

мг/м3 = ppm x M / Vm, где M — молярная масса газа в г/моль, Vm — молярный объём в л/моль. Для идеального газа при 101,325 кПа Vm = 22,414 x T / 273,15, при 20 °C это 24,055 л/моль; таблицы пересчёта для 25 °C берут 24,45 л/моль. H2S (M 34,08 г/моль) при 10 ppm — это 10 x 34,08 / 24,055 = 14,17 мг/м3 при 20 °C и 13,94 мг/м3 при 25 °C. Обратно: ppm = мг/м3 x Vm / M, и NH3 25 мг/м3 — это 25 x 24,055 / 17,03 = 35,31 ppm при 20 °C.

Почему от температуры зависит значение в мг/м3?

В кубометре более тёплого воздуха меньше молекул, поэтому одно и то же показание в ppm даёт меньше миллиграммов на кубометр. Между 20 и 25 °C разница около 1,6 %: CO 50 ppm — это 58,22 мг/м3 при 20 °C и 57,28 мг/м3 при 25 °C. ppm и % об. от температуры не зависят. Пересчёт берёт 20 °C, если не введена другая температура, и пишет об этом.

Как считается % НКПР?

% НКПР = % об. / НКПР x 100, где НКПР — в % об. Метан 2,2 % об. при НКПР 4,4 % об. — это 50 % НКПР; показание 25 % НКПР при том же НКПР — это 1,1 % об., или 11 000 ppm. Результат целиком зависит от взятого НКПР, поэтому пересчёт показывает, какой НКПР взят.

Какой НКПР брать?

Тот, на который откалиброван газоанализатор, — из свидетельства о калибровке. Опубликованные значения НКПР различаются по стандартам: у метана в одном 4,4 % об., в другом 5 % об., у пропана 1,7 или 2,1 % об. Поэтому готовых значений для этих газов в пересчёте нет — он просит ввести НКПР. Готовое значение есть только для водорода (4,0 % об.) и аммиака (15 % об.), где проверенные источники совпадают, и значение из свидетельства всегда его заменяет.

Даёт ли пересчёт предельно допустимые концентрации или пороги тревоги?

Нет. Он только пересчитывает показание между единицами: ни предельно допустимых концентраций, ни порогов срабатывания. Уровни тревоги задаются настройкой газоанализатора и судовыми процедурами.

Нужен датчик или поверочная газовая смесь?

Отправьте строку и тип газоанализатора.

Пересчёт показывает показание газоанализатора во всех единицах. Если нужны датчики, поверочные газовые смеси или детали газоанализатора, отправьте строку из пересчёта вместе с типом газоанализатора и фото таблички, и Vessel Core сверит данные до того, как предложение уйдёт к вам.