Principper og karakteristika for konventionel industriel gasdetektion
Bærbare gasdetektions- og alarmanordninger, der almindeligvis anvendes i petrokemiske virksomheder, omfatter enkeltgasdetektions- og alarmanordninger (såsom dem, der er specielt designet til at detektere brændbare gasser, oxygen, svovlbrinte osv.)
I henhold til farerne kan vi opdele giftige og skadelige gasser i to kategorier: brændbare gasser og giftige gasser. På grund af deres forskellige egenskaber og farer er deres detektionsmetoder også forskellige. Nøgledelen af bærbare gasdetektorer er gassensorer, som kan opdeles i tre kategorier baseret på deres detektionsprincipper:
(1) Gassensorer, der anvender fysiske og kemiske egenskaber, såsom halvleder, katalytisk forbrænding, fast varmeledningsevne og andre gassensorer.
(2) Gassensorer, der udnytter fysiske egenskaber, såsom termisk ledningsevnetype, krydsinterferenstype, infrarød absorptionstype osv.
(3) Gassensorer, der anvender elektrokemiske egenskaber, såsom elektrolyse med konstant potentiale, Gavanni-batteri, membranionelektrode, fast elektrolyt og andre gassensorer.
Selvom der findes forskellige typer gasdetektionssensorer, har hver type sine egne fordele og begrænsninger. Baseret på en sammenligning af mange års brug på stedet i olie- og petrokemiske virksomheder, menes det, at den mest udbredte og omfattende gasdetekteringsmetode er katalytisk forbrændingsmetode til påvisning af brændbar gas og elektrokemisk metode til påvisning af giftig gas og ilt.
1 Katalytisk forbrændingstype
Katalytisk forbrænding er en type gassensor, der bruger sensorelementer til at generere katalytisk forbrænding, når de kommer i kontakt med brændbare gasser, hvilket får sensorelementets temperatur til at stige. Gaskoncentrationen måles ved at detektere ændringer i dens modstand. Fordelene ved katalytiske forbrændingsgassensorer er høj nøjagtighed, god stabilitet, godt lineært forhold mellem udgangssignal og gaskoncentration og ringe indflydelse fra omgivelsernes temperatur og fugtighed. Dens ulempe er, at katalysatoren er tilbøjelig til forgiftning og svigt.
2 elektrokemiske sensorer
Elektrokemiske sensorer bruger elektrokemiske principper til at detektere gaskoncentration, som groft kan opdeles i:
(1) Ved at bruge gas til at opretholde et vist potentiale ved grænsefladen mellem elektroden og elektrolytten i en enhed opnås direkte oxidationsreduktion, og strømændringer genereres i det eksterne kredsløb for at opnå sensing.
(2) Gasopløsning og elektrolyse i en opløsning danner ionisering af gasformige stoffer, som genererer potentielle ændringer gennem elektrodevirkning for at opnå sensing.
(3) Reaktionen mellem gas og elektrolytopløsning genererer ændringer i elektrolytisk strøm for at opnå sensing og andre former. I den kemiske formeldetektionsmetode er elektrolysemetoden med konstant potentiale (ved anvendelse af det første princip) blevet brugt i vid udstrækning med fordelene høj følsomhed, høj selektivitet, lille interferens med gas og ulempen ved kort levetid.
