同事刚刚入手了新的多功能气体检测仪，可以在一个画面上同时显示多种气体的数据。欣喜之余，也发出疑问，为什么这些气体的显示单位不同，有的是"%LEL"，有的却是“PPM”，设置成相同的单位不是更好吗？
突然想起，多年前我也曾问过这个问题，还曾被要求进行过LEL与PPM的换算。
LEL与%LEL
如我们所知，火灾或爆炸的发生，需要同时满足三个条件：可燃物（例如：可燃气体）、助燃物（氧气、空气）和点火源（例如：火花、火焰）。
爆炸下限 LEL（Lower explosion limit）
当可燃气体在空气中的含量足够多，这时，如果遇到点火源，就会发生爆炸。而这个最低含量，通常采用可燃气体与空气的体积百分比表示，即称为：爆炸下限；相反，如果可燃气体在空气中的含量过多，氧气的含量不足以支持这种燃烧，此时，这个最高含量，则称为爆炸上限（UEL，Upper explosion limit）。
爆炸下限的数值，根据可燃气体的不同有所不同，例如：
- 甲烷（CH4）的LEL：5%；
- 氢气（H2）的LEL：4%；
- 一氧化碳（CO）的LEL：12.5%。
也就是说：当氢气在空气中的含量达到4%时，会形成爆炸混合物；而一氧化碳的含量需要达到12.5%时，才会形成爆炸混合物。
%LEL
很多可燃气体探测器上，会使用“%LEL”的描述方式。它表示的是当前气体的浓度与"LEL"的百分比关系。并且，可以根据安全需求的不同，设置多个报警级别，如10% LEL、25% LEL等。
拿氢气来说，氢气的LEL是4%，那么10%LEL的氢气，则说明当前氢气在空气中的含量为：0.4%。
PPM（Parts per million）
PPM，百万分之一。
还拿氢气来说，1ppm的氢气，意味着在一百万个体积单位的空气中，有一个体积单位是氢气，即：0.0001%。
相反来说，当氢气在空气中的浓度达到爆炸下限LEL，即：4%时，是多少PPM呢？即：40,000ppm。
LEL 与 PPM 的不同使用场景
由此可以看出，PPM是一个相对较小的单位，而%LEL则是一个相对较大的单位。
如果两款氢气测量仪，一款使用LEL的单位，一款使用PPM的单位，将其置于同样的空气环境中。当发生少量的氢气泄漏时，PPM的检测仪已经发生动作，而LEL的检测仪尚未达到其最小刻度值，也许无法响应；相反，如果发生大量的氢气泄漏，已经达到了爆炸下限LEL或者设定的报警值25%LEL，50%LEL时，PPM的检测仪可能已经超出了其最大检测范围。
因此，根据使用目的和场景的不同，使用的单位也会不同：
- 如果我们关注的是即使少量的气体泄漏也会被检测，例如有毒气体（防止中毒），PPM的检测仪是合适的；
- 如果我们关注的是防止可燃气体泄漏（与明火接触发生爆炸），LEL的检测仪是合适的。
%LEL 与 PPM 的使用事例
在如上图所示的便携式气体检测仪中，考虑到有限空间的作业环境与检测需求，对不同的气体设置了不同的检测单位：
- 甲烷（CH4），可燃气体，%LEL
- 一氧化碳（CO），有毒气体，PPM
- 硫化氢（H2S）,有毒气体，PPM
- 二氧化硫（SO2），有毒气体，PPM
另外，为了确保不发生缺氧窒息的风险，也需要对氧气的含量进行检测。一般来说，有限空间作业环境中，氧气含量（体积百分比）应该保持在19.5%至23.5%之间。
