Detectoare de gaze toxice utilizate în medii industriale
Senzorii de gaz pot fi clasificați în trei categorii principale pe baza principiilor lor:
Senzori de gaz care utilizează proprietăți fizice și chimice, cum ar fi pe bază de semiconductor (control de suprafață, control de volum, pe bază de potențial de suprafață), pe bază de combustie catalitică, pe bază de conductivitate termică solidă, etc. Senzori de gaz care utilizează proprietăți fizice cum ar fi conductivitate termică, interferență optică, absorbție în infraroșu , etc. Senzori de gaze care utilizează proprietăți electrochimice, cum ar fi electroliză cu potențial constant, celulă galvanică, electrod ionic cu diafragmă, electrolit fix etc. În funcție de pericole, clasificăm gazele toxice și nocive în două categorii: gaze combustibile și gaze toxice. Datorită proprietăților și pericolelor diferite, metodele lor de detectare variază și ele.
Gazele combustibile sunt cele mai frecvente gaze periculoase întâlnite în medii industriale, cum ar fi petrochimia. Sunt în principal gaze organice, cum ar fi alcanii și anumite gaze anorganice, cum ar fi monoxidul de carbon. Explozia gazelor combustibile trebuie să îndeplinească anumite condiții, care sunt: o anumită concentrație de gaz combustibil, o anumită cantitate de oxigen și o sursă de foc cu suficientă căldură pentru a le aprinde, o sondă cu senzor de umiditate, un tub electric de încălzire din oțel inoxidabil, un senzor PT100, o supapă solenoidală pentru fluid, un încălzitor din aluminiu turnat și o bobină de încălzire. Acestea sunt cele trei elemente de explozie (așa cum se arată în triunghiul de explozie din figura din stânga de mai sus), care sunt indispensabile. Cu alte cuvinte, absența oricăreia dintre aceste condiții nu va provoca un incendiu sau o explozie. Când gazele combustibile (abur, praf) și oxigenul sunt amestecate și ating o anumită concentrație, acestea vor exploda atunci când sunt expuse la o sursă de foc cu o anumită temperatură. Ne referim la concentrația la care gazele combustibile explodează atunci când sunt expuse la o sursă de incendiu ca limită de concentrație explozivă, prescurtată ca limită de explozie, care se exprimă în general în %.
De fapt, acest amestec nu explodează neapărat în orice raport de amestecare și necesită un interval de concentrație. Zona umbrită prezentată în figura din dreapta de mai sus. Când concentrația de gaz combustibil este sub LEL (* limită inferioară de explozie) (concentrație insuficientă de gaz combustibil) și peste UEL (* limită mare de explozie) (oxigen insuficient), nu va avea loc nicio explozie. LEL și UEL ale diferitelor gaze combustibile sunt diferite (a se vedea introducerea în numărul a opta), care ar trebui să fie luate în considerare la calibrarea instrumentelor. De dragul * *, ar trebui, în general, să lansăm o alarmă atunci când concentrația de gaz combustibil este de 10% și 20% din LEL, unde se face referire la 10% LEL. Faceți o alertă de avertizare, în timp ce 20% LEL se numește alertă de pericol. De aceea numim detectorul de gaz combustibil detector LEL. De menționat că 100% afișat pe detectorul LEL nu indică faptul că concentrația de gaz combustibil ajunge la 100% din volumul de gaz, ci mai degrabă atinge 100% din LEL, ceea ce echivalează cu limita inferioară de explozie a gazului combustibil. Dacă este metan, 100% LEL=4% concentrație în volum (VOL). În funcționare, detectorul care măsoară aceste gaze în modul LEL este un detector comun de ardere catalitică.
Principiul său este o unitate de detectare a podului cu două sensuri (numită în general pod Wheatstone). Un material de ardere catalitică este acoperit pe una dintre punțile de sârmă de platină. Indiferent de ce fel de gaz inflamabil, atâta timp cât poate fi aprins de electrod, rezistența punții de sârmă de platină se va modifica din cauza schimbărilor de temperatură. Această modificare a rezistenței este proporțională cu concentrația gazului inflamabil. Concentrația gazului inflamabil poate fi calculată prin sistemul de circuite și microprocesorul instrumentului.
