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催化燃燒×智能溫償：日本 Nemoto NGM-C01 可燃性氣體濃度監(jiān)測器技術(shù)解析

發(fā)布時間： 2025-12-02　　點(diǎn)擊次數(shù)： 109次

在燃?xì)忮仩t房、半導(dǎo)體車間、商業(yè)廚房等爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，0.1 % VOL 的甲烷泄漏若未被及時捕獲，就可能達(dá)到 5 % LEL 的爆炸下限。日本 Nemoto 推出的小型點(diǎn)型監(jiān)測器 NGM-C01，以“催化燃燒＋MEMS 溫度補(bǔ)償"雙核架構(gòu)，將工業(yè)級精度注入 D86 mm×H 46 mm 的緊湊機(jī)身，可在 -20 ℃～60 ℃ 環(huán)境下實(shí)現(xiàn) <±2 % LEL 的線性誤差，為工商業(yè)用戶提供即裝即用的可燃?xì)怏w安全守護(hù)。

一、檢測原理：催化燃燒電橋 + MEMS 動態(tài)補(bǔ)償

催化元件：檢測珠表面覆載鈀-鉑二元催化劑，在 450 ℃ 左右將甲烷、丙烷、異丁烷等烷烴無焰燃燒，溫度升高 → 鉑線圈電阻增大。
補(bǔ)償元件：同尺寸但無催化層，僅感應(yīng)環(huán)境溫度、濕度及風(fēng)速，與檢測珠構(gòu)成惠斯通電橋，差分輸出抵消零點(diǎn)漂移。
MEMS 溫補(bǔ)算法：內(nèi)置 48 kHz 采樣 MCU，將電橋 mV 信號與 MEMS 溫度傳感器實(shí)時比對，自動修正 -20 ℃～60 ℃ 范圍內(nèi)的靈敏度衰減，使溫度系數(shù) ≤0.02 % LEL/℃
。
線性輸出：0–100 % LEL 對應(yīng) 4–20 mA 或 0.5–2.5 V，可直接接入 DCS/PLC；同時提供 RS-485（Modbus-RTU）數(shù)字接口，便于多節(jié)點(diǎn)總線布置。

二、結(jié)構(gòu)與硬件亮點(diǎn)
• 本安防爆：Ex d IIC T6 Gb，鑄鋁外殼表面環(huán)氧涂層，防護(hù)等級 IP66，可在燃?xì)饧託庹韭短焓褂谩?br style="font-family: inherit; scrollbar-color: transparent transparent;"/>• 小型化：D86 mm×H 46 mm，重量 260 g，比傳統(tǒng)催化型探測器體積減小 40 %，便于密集布點(diǎn)。
• 快拆傳感艙：磁吸＋卡扣，30 s 完成探頭更換，維護(hù)無需攜帶防爆扳手。
• 過濾膜：雙層 60 µm PTFE + 活性炭，阻止硅蒸氣、硫化氫進(jìn)入催化室，平均壽命延長 24 個月。
• 低功耗：<1.2 W，支持 24 V DC 兩線制回路供電，可與安全柵共用同一電源，布線成本降低 30 %。

三、性能指標(biāo)

項(xiàng)目	參數(shù)
檢測原理	催化燃燒式
檢測氣體	甲烷、丙烷、丁烷、LPG 等烷烴
量程	0–100 % LEL
分辨率	0.1 % LEL
線性誤差	<±2 % LEL
重復(fù)性	≤1 % LEL
響應(yīng)時間 T90	<10 s
溫濕度范圍	-20 ℃～60 ℃，0–95 % RH（無凝露）
輸出信號	4–20 mA、0.5–2.5 V、RS-485
防爆等級	Ex d IIC T6 Gb
平均時間	>5 年

四、典型應(yīng)用

商業(yè)廚房：NGM-C01 吸頂安裝于排風(fēng)罩附近，與電磁閥聯(lián)動，≥20 % LEL 切斷總閥，≤5 % LEL 恢復(fù)供氣
電池涂布線：溶劑環(huán)己酮 24 h 揮發(fā)，監(jiān)測器分布式布點(diǎn)，RS-485 接入 PLC，實(shí)現(xiàn) ppm 級早期預(yù)警。
燃?xì)忮仩t房：

五、與常見原理對比

原理	催化燃燒	半導(dǎo)體	紅外 NDIR
精度	±2 % LEL	±5 % LEL	±2 % LEL
壽命	3–5 年	2–3 年	5–7 年
零漂	小	大	極小
成本	中	低	高
對硅蒸氣	敏感	敏感	免疫
體積	?。∟GM-C01）	最小	較大

六、安裝與維護(hù)要點(diǎn)
• 安裝高度：天然氣（甲烷）比重小于空氣，應(yīng)距頂棚 0.3 m；液化氣大于空氣，應(yīng)距地面 0.3 m。
• 標(biāo)定周期：每 6 個月使用 50 % LEL 甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)行點(diǎn)檢；24 個月后更換探頭組件。
• 濾波膜檢查：每 3 個月觀察是否被油霧污染，發(fā)黃即更換，防止響應(yīng)變慢。
• 電磁干擾：與變頻器距離≥1 m，屏蔽層單端接地，避免橋路信號疊加毛刺。
• 冬季凝露：內(nèi)置加熱片 0.8 W，維持傳感艙 >5 ℃，防止水膜阻塞擴(kuò)散。

結(jié)語
Nemoto NGM-C01 以“催化燃燒 + MEMS 溫補(bǔ)"把工業(yè)級精度濃縮進(jìn)掌心大小的殼體，兼具本安防爆、低功耗、快拆維護(hù)等優(yōu)勢，為商業(yè)廚房、電池車間、燃?xì)庹镜葓鼍疤峁┝私?jīng)濟(jì)可靠的 LEL 在線監(jiān)測方案

。在“碳中和"推動天然氣與氫能大規(guī)模應(yīng)用的背景下，NGM-C01 正成為工商業(yè)用戶防控氣體泄漏、保障本質(zhì)安全的“前哨兵"。

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