Princip detektora toksičnih i štetnih gasova
Zapaljivi plinovi su najčešći opasni plinovi koji se susreću u industrijskim okruženjima kao što su petrohemija. To su uglavnom organski plinovi kao što su alkani i određeni neorganski plinovi kao što je ugljični monoksid. Eksplozija zapaljivih gasova zahteva određene uslove, a to su: određena koncentracija zapaljivog gasa, određena količina kiseonika i izvor vatre sa dovoljno toplote da ih zapali. Ovo su tri bitna elementa eksplozije, a nijedan od njih nije nezamjenjiv. Drugim riječima, odsustvo bilo kojeg od ovih uslova neće uzrokovati požar ili eksploziju. Kada se zapaljivi plinovi (para, prašina) i kisik pomiješaju i dostignu određenu koncentraciju, eksplodiraju kada su izloženi izvoru vatre određene temperature. Koncentraciju pri kojoj zapaljivi plinovi eksplodiraju kada su izloženi izvoru vatre nazivamo graničnom koncentracijom eksplozivnosti, skraćenom granicom eksplozivnosti, koja se općenito izražava u%. Zapravo, ova mješavina ne eksplodira u bilo kojem omjeru miješanja i zahtijeva raspon koncentracije. Kada je koncentracija zapaljivog gasa ispod LEL (* niska granica eksplozivnosti) (nedovoljna koncentracija zapaljivog gasa) i iznad UEL (* visoka granica eksplozivnosti) (nedovoljno kiseonika), neće doći do eksplozije. LEL i UEL različitih zapaljivih plinova su različiti (vidi uvod u osmom broju),
Ovo treba veoma ozbiljno shvatiti prilikom kalibracije instrumenata. Iz sigurnosnih razloga, općenito bismo trebali izdati alarm kada je koncentracija zapaljivog plina na 10% i 20% od LEL, gdje se odnosi na 10% LEL. Napravite upozorenje, dok se 20% LEL naziva upozorenjem na opasnost. Zato detektor zapaljivih gasova zovemo LEL detektor.
Treba napomenuti da 100% prikazano na LEL detektoru ne znači da koncentracija zapaljivog gasa dostiže 100% zapremine gasa, već dostiže 100% LEL, što je ekvivalentno donjoj granici eksplozivnosti zapaljivog gasa. Ako je u pitanju metan, 100% LEL=4% zapreminske koncentracije (VOL). U radu, detektor koji mjeri ove plinove u LEL modu je uobičajen detektor katalitičkog sagorijevanja. Njegov princip je dvostruki most (poznatiji kao Wheatstoneov most) jedinica za detekciju. Supstanca katalitičkog sagorevanja je presvučena na jednom od mostova od platinaste žice. Bez obzira na zapaljivi plin, sve dok ga elektroda može zapaliti, otpor mosta od platinaste žice će se promijeniti zbog temperaturnih promjena. Ova promjena otpora je proporcionalna koncentraciji zapaljivog plina, a koncentracija zapaljivog plina može se izračunati preko sistema kola instrumenta i mikroprocesora. Na tržištu se mogu nabaviti i VOL detektori toplotne provodljivosti koji direktno mjere volumnu koncentraciju zapaljivih plinova, a već postoje detektori koji kombinuju LEL/VOL. VOL detektor zapaljivih materija je posebno pogodan za merenje zapaljivih materija u okruženjima sa nedostatkom kiseonika
