Detaljeret introduktion til gasdetektorkalibreringsmetode
A. Forblandet kalibreringsgas
Metoden til forblanding af kalibreringsgas er gassensorens kalibrering og metode. Forblandede kalibreringsgasser kan komprimeres og opbevares i cylindere under tryk. Disse flasker kan have enhver størrelse, men når de kalibrerer i marken, foretrækker folk mindre, lettere flasker. Disse små, bærbare gasflasker kan opdeles i to kategorier: lavtryks- og højtryksgasudstyr.
Lavtryksgasflasker er tyndvæggede, lette og generelt ikke genanvendelige og til engangsbrug. Højtryksgasflasker er designet til rene kemiske farer. Til kalibreringsgasser har disse flasker normalt tykke vægge og kan modstå tryk op til 2000 psi.
For at kalibrere sensoren og tillade højtryksgas at strømme ud af højtryksgasflasken kræves en trykreducer. Den er sammensat af en trykregulator, en trykmåler og et flowbegrænsningshul. En strømningsbegrænsningsåbning er et meget lille lineært hul, der er egnet til at tillade en vis mængde luftstrøm ved et givet tryk.
Nogle sensorer kræver fugt under kalibreringsprocessen for at få korrekte aflæsninger. Befugtningsprocessens trin er de samme som sensorens nulpunktsindstilling.
B. Penetrationsudstyr
En permeationsanordning er en forseglet beholder, der indeholder kemikalier, der udligner gas- og væskefaserne. Gasmolekyler trænger gennem kanten eller toppen af permeationsbeholderen. Penetrationshastigheden af gasmolekyler afhænger af stoffets permeabilitet og temperaturen. Penetrationsraten er stabil på lang sigt. En konstant kalibreringsgas blandet med det gennemtrængende kemikalie, hvis permeabilitet er kendt givet temperaturen. Dette kræver en termostatisk kalibermåler og flowregulator. Permeatrør leverer dog konstant kemikalier med en konstant hastighed, hvilket skaber problemer med opbevaring og sikkerhed. Permeabiliteten af en given gas kan være for høj eller for lav til anvendelsen. For eksempel gennemtrænger gasser med højt damptryk for hurtigt, og gaskemikalier med meget lavt damptryk har permeabilitetsrater, der er for lave til at være til nogen nytte.
Osmoseudstyr kan for det meste findes i laboratorier og bruges ofte på analytiske instrumenter. Til gasovervågning er de koncentrationer, der kræves til sensorkalibrering, typiske for udstyr med høj permeabilitet. Derfor er dens anvendelse begrænset.
C. Krydskalibrering
Med krydskalibreringsmetoden lider hovedsageligt hver sensor af interferens fra andre gasser. For at kalibrere 100 % LEL-ethan-gas bruges f.eks. normalt 50 % ELE-metangas i stedet for den egentlige ethan. Dette skyldes, at ethan er en væske ved stuetemperatur og har et lavt damptryk. Derfor er det svært at bruge en sikker blanding og holde den ved højt tryk.
Metan har med andre ord et højt damptryk og er meget stabilt. Derudover kan den blandes med luft og holdes ved meget høje tryk. Metan kan bruges i flere kalibreringssituationer end ethanblandinger, og det har en lang levetid. En 50% ethanblanding er let tilgængelig. Derfor anbefaler producenter af brandbare gasalarmer at bruge metan som erstatning for kalibrering af andre gasser.
Der er to metoder til at opnå brugen af metan som surrogat til kalibrering af andre gasser. Den første metode er at kalibrere den brændbare gasalarm med metan og samtidig erstatte aflæsningerne for andre gasser ved at gange de opnåede aflæsninger med responsfaktorerne i manualen. Dette er tilfældet med de mest almindeligt anvendte katalytiske sensorer.
Den katalytiske sensor er en linjeudgang, så responsfaktoren bruges i overensstemmelse med fuldskalaområdet. For eksempel, når man kalibrerer en sensor med metan, er outputtet af pentan kun det halve af methan. Derfor er responsfaktoren for pentan 0.5. Så når sensoren faktisk detekterer pentan, men er kalibreret med metan, ganges aflæsningen med 0.5 for at få pentanaflæsningen.
Den anden metode bruger stadig metan som kalibreringsgas, men kalibreringsaflæsningen fordobles. Brug f.eks. 50 % LEL methan kalibreringsgas til at kalibrere 100 % LEL pentan. Selvom metangas blev brugt under kalibrering, efter at instrumentet er kalibreret, er dets aflæsning koncentrationen af pentangas.
D. Gasblanding
Ikke alle kalibreringsgasser er tilgængelige. Selvom det er tilgængeligt, er det muligt, at ved en bestemt koncentration eller fast baggrundsblanding er kalibreringsgassen ikke tilgængelig. Imidlertid kan mange gasblandinger fortyndes for at kalibrere gasmonitorer med lavt koncentrationsområde.
