Giftige gasdetektorer, der bruges i industrielle miljøer
Gassensorer kan klassificeres i tre hovedkategorier baseret på deres principper:
Gassensorer, der anvender fysiske og kemiske egenskaber, såsom halvlederbaserede (overfladestyret, volumenkontrolleret, overfladepotentialbaseret), katalytisk forbrændingsbaseret, fast termisk konduktivitetsbaseret osv. Gassensorer, der anvender fysiske egenskaber, såsom termisk konduktivitet, optisk interferens, infrarød absorption osv. Gassensorer, der udnytter elektrokemiske egenskaber, såsom elektrolyse med konstant potentiale, galvanisk celle, membranionelektrode, fast elektrolyt osv. I henhold til farerne klassificerer vi giftige og skadelige gasser i to kategorier: brændbare gasser og giftige gasser. På grund af deres forskellige egenskaber og farer varierer deres detektionsmetoder også.
Brændbare gasser er de mest almindelige farlige gasser, man støder på i industrielle omgivelser, såsom petrokemikalier. De er hovedsageligt organiske gasser såsom alkaner og visse uorganiske gasser såsom kulilte. Eksplosionen af brændbare gasser skal opfylde visse betingelser, som er: en vis koncentration af brændbar gas, en vis mængde ilt og en brandkilde med tilstrækkelig varme til at antænde dem, en fugtsensorsonde, et elektrisk varmerør i rustfrit stål, en PT100-sensor, en væskemagnetventil, en varmelegeme i støbt aluminium og en varmespiral. Det er de tre elementer af eksplosion (som vist i eksplosionstrekanten i venstre figur ovenfor), som er uundværlige. Med andre ord vil fraværet af nogen af disse betingelser ikke forårsage brand eller eksplosion. Når brændbare gasser (damp, støv) og ilt blandes og når en vis koncentration, vil de eksplodere, når de udsættes for en brandkilde med en bestemt temperatur. Vi henviser til den koncentration, ved hvilken brændbare gasser eksploderer, når de udsættes for en brandkilde, som den eksplosive koncentrationsgrænse, forkortet som den eksplosive grænse, som generelt er udtrykt i %.
Faktisk eksploderer denne blanding ikke nødvendigvis ved noget blandingsforhold og kræver et koncentrationsområde. Det skraverede område vist i figuren til højre ovenfor. Når koncentrationen af brændbar gas er under LEL (* lav eksplosionsgrænse) (utilstrækkelig koncentration af brændbar gas) og over UEL (* høj eksplosiv grænse) (utilstrækkelig ilt), vil der ikke forekomme nogen eksplosion. LEL og UEL for forskellige brændbare gasser er forskellige (se indledningen i ottende nummer), hvilket bør tages i betragtning ved kalibrering af instrumenter. Af hensyn til * * bør vi generelt afgive en alarm, når koncentrationen af brændbar gas er på 10 % og 20 % af LEL, hvor der henvises til 10 % LEL. Lav en advarselsalarm, mens 20 % LEL kaldes en farealarm. Derfor kalder vi detektoren for brændbar gas LEL-detektor. Det skal bemærkes, at de 100 %, der vises på LEL-detektoren, ikke indikerer, at koncentrationen af brændbar gas når 100 % af gasvolumenet, men derimod når 100 % af LEL, hvilket svarer til den nedre eksplosionsgrænse for brændbar gas. Hvis det er metan, 100 % LEL=4 % volumenkoncentration (VOL). I drift er detektoren, der måler disse gasser i LEL-tilstand, en almindelig katalytisk forbrændingsdetektor.
Dens princip er en to-vejs bro (generelt kaldet Wheatstone bridge) detektionsenhed. Et katalytisk forbrændingsmateriale er belagt på en af platintrådsbroerne. Uanset hvilken slags brændbar gas, så længe den kan antændes af elektroden, vil modstanden på platintrådsbroen ændre sig på grund af temperaturændringer. Denne modstandsændring er proportional med koncentrationen af den brændbare gas. Koncentrationen af den brændbare gas kan beregnes gennem instrumentets kredsløbssystem og mikroprocessor.
