Detektori toksičnih gasova koji se koriste u industrijskim okruženjima
Senzori za plin se mogu klasificirati u tri glavne kategorije na osnovu njihovih principa:
Senzori za gas koji koriste fizička i hemijska svojstva, kao što su poluprovodnici (kontrolisana površina, kontrolisana zapremina, zasnovana na površinskom potencijalu), bazirana na katalitičkom sagorevanju, bazirana na čvrstoj toplotnoj provodljivosti, itd. Senzori za gas koji koriste fizička svojstva kao što su toplotna provodljivost, optičke smetnje, infracrvena apsorpcija itd. Gasni senzori koji koriste elektrohemijska svojstva, kao što su elektroliza konstantnog potencijala, galvanska ćelija, membranska jonska elektroda, fiksni elektrolit, itd. Prema opasnostima, toksične i štetne gasove klasifikujemo u dve kategorije: zapaljivi gasovi i toksični gasovi. Zbog različitih svojstava i opasnosti, metode njihove detekcije također se razlikuju.
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 mora ispunjavati određene uslove, a to su: određena koncentracija zapaljivog gasa, određena količina kiseonika, i izvor vatre sa dovoljno toplote da ih zapali, sonda senzora vlažnosti, električna grejna cijev od nerđajućeg čelika, senzor PT100, elektromagnetni ventil za fluid, grijač od livenog aluminijuma i zavojnicu za grejanje. Ovo su tri elementa eksplozije (kao što je prikazano u trokutu eksplozije na lijevoj slici iznad), koji su neophodni. 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. Zasjenjeno područje prikazano na slici desno iznad. 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 gasova su različiti (vidi uvod u osmom broju), što treba uzeti u obzir pri kalibraciji instrumenata. Radi * *, 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 dvosmjerna jedinica za detekciju mosta (generalno nazvana Wheatstoneov most). Materijal katalitičkog sagorevanja je obložen na jednom od mostova od platinaste žice. Bez obzira na vrstu zapaljivog plina, 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. Koncentracija zapaljivog gasa može se izračunati preko sistema kola i mikroprocesora instrumenta.
