Detektorer for giftige gasser som brukes i industrielle miljøer
Gasssensorer kan klassifiseres i tre hovedkategorier basert på deres prinsipper:
Gasssensorer som bruker fysiske og kjemiske egenskaper, slik som halvlederbasert (overflatekontrollert, volumkontrollert, overflatepotensialbasert), katalytisk forbrenningsbasert, solid termisk konduktivitetsbasert, etc. Gasssensorer som utnytter fysiske egenskaper som termisk konduktivitet, optisk interferens, infrarød absorpsjon , etc. Gasssensorer som utnytter elektrokjemiske egenskaper, som elektrolyse med konstant potensial, galvanisk celle, diafragma-ionelektrode, fast elektrolytt osv. I henhold til farene klassifiserer vi giftige og skadelige gasser i to kategorier: brennbare gasser og giftige gasser. På grunn av deres forskjellige egenskaper og farer, varierer også påvisningsmetodene deres.
Brennbare gasser er de vanligste farlige gassene man møter i industrielle omgivelser som petrokjemikalier. De er hovedsakelig organiske gasser som alkaner og visse uorganiske gasser som karbonmonoksid. Eksplosjonen av brennbare gasser må oppfylle visse betingelser, som er: en viss konsentrasjon av brennbar gass, en viss mengde oksygen og en brannkilde med tilstrekkelig varme til å antenne dem, en fuktighetssensorsonde, et elektrisk varmerør i rustfritt stål, en PT100-sensor, en væskemagnetventil, en varmeapparat i støpt aluminium og en varmespiral. Dette er de tre eksplosjonselementene (som vist i eksplosjonstrekanten i figuren til venstre ovenfor), som er uunnværlige. Med andre ord, fravær av noen av disse forholdene vil ikke forårsake brann eller eksplosjon. Når brennbare gasser (damp, støv) og oksygen blandes og når en viss konsentrasjon, vil de eksplodere når de utsettes for en brannkilde med en viss temperatur. Vi refererer til konsentrasjonen der brennbare gasser eksploderer når de utsettes for en brannkilde som eksplosiv konsentrasjonsgrense, forkortet eksplosjonsgrense, som generelt uttrykkes i %.
Faktisk eksploderer ikke denne blandingen nødvendigvis ved noe blandingsforhold og krever et konsentrasjonsområde. Det skraverte området vist i figuren til høyre ovenfor. Når konsentrasjonen av brennbar gass er under LEL (* lav eksplosjonsgrense) (utilstrekkelig brennbar gasskonsentrasjon) og over UEL (* høy eksplosjonsgrense) (utilstrekkelig oksygen), vil ingen eksplosjon forekomme. LEL og UEL for forskjellige brennbare gasser er forskjellige (se introduksjonen i åttende utgave), noe som bør tas i betraktning ved kalibrering av instrumenter. Av hensyn til * * bør vi generelt gi alarm når konsentrasjonen av brennbar gass er på 10 % og 20 % av LEL, hvor det refereres til 10 % LEL. Gjør et varselvarsel, mens 20 % LEL kalles et farevarsel. Derfor kaller vi detektoren for brennbar gass LEL-detektor. Det skal bemerkes at 100 % som vises på LEL-detektoren ikke indikerer at konsentrasjonen av brennbar gass når 100 % av gassvolumet, men snarere når 100 % av LEL, som tilsvarer den nedre eksplosjonsgrensen for brennbar gass. Hvis det er metan, 100 % LEL=4 % volumkonsentrasjon (VOL). I drift er detektoren som måler disse gassene i LEL-modus en vanlig katalytisk forbrenningsdetektor.
Prinsippet er en toveis bro (generelt kalt Wheatstone bridge) deteksjonsenhet. Et katalytisk forbrenningsmateriale er belagt på en av platinatrådbroene. Uansett hva slags brennbar gass, så lenge den kan antennes av elektroden, vil motstanden til platinatrådbroen endres på grunn av temperaturendringer. Denne motstandsendringen er proporsjonal med konsentrasjonen av den brennbare gassen. Konsentrasjonen av den brennbare gassen kan beregnes gjennom kretssystemet og mikroprosessoren til instrumentet.
