Primjena gasnih senzora u zbrinjavanju udesa zbog curenja plina
Za nadzor i alarm zapaljivih gasova
Trenutno, razvoj materijala za senzore gasa čini gasne senzore sa visokom osetljivošću, stabilnim performansama, jednostavnom strukturom, malom veličinom i niskom cenom, i poboljšava selektivnost i osetljivost senzora. Većina postojećih gasnih alarma koristi senzor za gas kalaj oksid plus plemeniti metal katalizator, ali je selektivnost loša, a na preciznost alarma utiče trovanje katalizatora. Osetljivost poluprovodničkih materijala osetljivih na gasove na gasove je povezana sa temperaturom. Osetljivost je niska pri normalnoj temperaturi, a osetljivost raste sa porastom temperature, dostižući vršnu vrednost na određenoj temperaturi. Budući da ovi materijali osjetljivi na plin moraju postići najbolju osjetljivost na višim temperaturama (obično većim od 100 stepeni), to ne samo da troši dodatnu snagu grijanja, već i uzrokuje požare.
Razvoj gasnih senzora je riješio ovaj problem. Na primjer, plinski senzori napravljeni od keramike osjetljive na plin na bazi željeznog oksida mogu proizvesti plinske senzore visoke osjetljivosti, dobre stabilnosti i određene selektivnosti bez dodavanja katalizatora plemenitih metala. Smanjite radnu temperaturu poluvodičkih materijala osjetljivih na plin, uvelike poboljšajte njihovu osjetljivost na sobnoj temperaturi, tako da mogu raditi na sobnoj temperaturi. Trenutno, pored uobičajeno korištene keramike od jednog metalnog oksida, razvijene su neke kompozitne metalne oksidne poluvodičke keramike osjetljive na plin i mješovite keramike osjetljive na plin metalnih oksida.
Instalirajte senzore za plin na mjestima gdje se proizvode, skladište, transportuju, koriste zapaljivi, eksplozivni, toksični i štetni plinovi, itd., kako biste na vrijeme otkrili sadržaj plina i rano otkrili nesreće zbog curenja. A senzor gasa je povezan sa sistemom zaštite, tako da će sistem zaštite delovati pre nego što gas dostigne granicu eksplozije, a gubitak od nezgode će biti sveden na minimum. Istovremeno, minijaturizacija i smanjenje cijene plinskih senzora omogućavaju ulazak u porodicu.
Detekcija vrsta i karakteristika gasa
Nakon što se dogodi nesreća sa curenjem plina, uklanjanje nesreće će se fokusirati na uzorkovanje i testiranje, određivanje područja upozorenja, organiziranje evakuacije masa u opasnoj zoni, spašavanje otrovanog osoblja, začepljenje, dekontaminaciju itd. Prvi aspekt odlaganja treba biti kako bi se smanjio rizik od curenja do osoblja, što zahtijeva poznavanje toksičnosti gasa koji curi. Toksičnost plina se odnosi na oslobađanje tvari koje mogu poremetiti normalne reakcije tijela osobe, smanjujući na taj način sposobnost osobe da razvije protumjere i ublaži ozljede u nesreći. Nacionalno udruženje za zaštitu od požara dijeli toksičnost supstanci u sljedeće kategorije:
U slučaju požara NH=0, pored opasnosti od općih zapaljivih materija, kratkotrajni kontakt s drugim opasnim materijama;
NH=1 kratkotrajno izlaganje supstancama koje mogu izazvati iritaciju i uzrokovati blagu štetu ljudima;
NH=2 Visoka koncentracija ili kratkotrajna izloženost može uzrokovati privremeni gubitak sposobnosti ili rezidualne ozljede;
NH=3 kratkotrajna izloženost može uzrokovati ozbiljne privremene ili rezidualne ozljede;
Budući da otrovni plin može ući u ljudsko tijelo kroz ljudski respiratorni sistem i uzrokovati štetu, sigurnosna zaštita mora biti završena brzo kada se radi o nesrećama zbog curenja toksičnog plina. Ovo zahtijeva da osoblje za uklanjanje udesa bude u stanju razumjeti vrstu, toksičnost i druge karakteristike plina u najkraćem mogućem vremenu nakon dolaska na mjesto nesreće.
Niz senzora za gas je kombinovan sa kompjuterskom tehnologijom kako bi se formirao inteligentni sistem za detekciju gasa, koji može brzo i precizno identifikovati vrstu gasa, čime se meri toksičnost gasa. Inteligentni sistem za detekciju gasa sastoji se od niza gasnih senzora, sistema za obradu signala i izlaznog sistema. Za formiranje niza koristi se više elemenata senzora plina s različitim osjetljivim karakteristikama, a tehnologija prepoznavanja uzoraka neuronske mreže koristi se za identifikaciju plina i praćenje koncentracije miješanih plinova. Istovremeno se u računar unose vrste, svojstva i toksičnost uobičajenih toksičnih, štetnih i zapaljivih gasova, a prema prirodi gasa i unosu u računar se priprema plan uklanjanja nesreća. Kada dođe do nesreće sa curenjem, inteligentni sistem detekcije gasa će raditi na sledeći način:
Uđite na lokaciju→adsorbujte uzorke gasa→generišite signale sa senzora za gas→identifikujte signale pomoću računara→izlazne vrste gasa, svojstva, toksičnost i plan odlaganja pomoću računara.
Zbog visoke osjetljivosti plinskog senzora, može se detektirati kada je koncentracija plina vrlo niska, bez potrebe da se ulazi duboko u mjesto nesreće, kako bi se izbjegla nepotrebna šteta uzrokovana nepoznavanjem situacije. Koristeći kompjutersku obradu, gornji proces se može brzo završiti. Na ovaj način se mogu brzo i precizno preduzeti efikasne zaštitne mere, mogu se primeniti ispravne šeme odlaganja i gubici od nezgoda svesti na minimum. Pored toga, pošto sistem pohranjuje informacije kao što su svojstva uobičajenih gasova i planovi odlaganja, ako znate vrstu gasa u nesreći curenja, možete direktno da upitate svojstva gasa i planove odlaganja u ovom sistemu. Kratka izloženost NH=4 također može uzrokovati smrt ili ozbiljne ozljede.
