Giftige og skadelige gasdetektorapplikationer i industrien
A) Gassensorer, der anvender fysiske og kemiske egenskaber, såsom halvlederbaserede (overfladestyret, volumenkontrolleret, overfladepotentialbaseret), katalytisk forbrændingsbaseret, fast termisk ledningsevne baseret osv. B) Gassensorer, der udnytter fysiske egenskaber såsom termisk ledningsevne, optisk interferens, infrarød absorption, osv. C) Gassensorer, som f.eks. diaphragma ion elektrode, 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 farlige gasser, der almindeligvis forekommer i industrielle omgivelser, såsom petrokemikalier, hovedsageligt bestående af 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. Det er de tre elementer af eksplosion (som vist i eksplosionstrekanten i venstre figur ovenfor), som alle 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 (minimum eksplosiv grænse) (utilstrækkelig brændbar gas koncentration) og over UEL (maksimal eksplosionsgrænse) (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 sikkerhedsmæssige årsager bør vi generelt udsende 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 laveste eksplosionsgrænse for brændbar gas. Hvis det er metan, 100 % LEL=4 % volumenkoncentration (VOL). I drift er detektoren, der måler disse gasser ved hjælp af LEL-metoden, en almindelig katalytisk forbrændingsdetektor. Dens princip er en dual bridge (almindeligvis kendt som en Wheatstone bridge) detektionsenhed. Et katalytisk forbrændingsstof er belagt på en af platintrådsbroerne. Uanset den brændbare gas, så længe den kan antændes af elektroden, vil modstanden i platintrådsbroen ændre sig på grund af temperaturændringer. Denne modstandsændring er proportional med koncentrationen af den brændbare gas, og koncentrationen af den brændbare gas kan beregnes gennem instrumentets kredsløbssystem og mikroprocessor. Termisk ledningsevne VOL-detektorer, der direkte måler volumenkoncentrationen af brændbare gasser, kan også fås på markedet, og der findes allerede detektorer, der kombinerer LEL/VOL. VOL brændbare detektor er særligt velegnet til at måle volumen (VOL) koncentrationen af brændbare gasser i iltfattige miljøer. Giftige gasser kan eksistere i både produktionsråmaterialer, såsom de fleste organiske kemikalier (VOC'er), og biprodukter i forskellige stadier af produktionsprocessen, såsom ammoniak, kulilte, hydrogensulfid og så videre. De er de mest farlige faktorer for arbejdere. Denne form for skade omfatter ikke kun umiddelbar skade, såsom fysisk ubehag, sygdom, død osv., men omfatter også langvarig-skade på den menneskelige krop, såsom handicap, kræft osv. Påvisningen af disse giftige og skadelige gasser er et problem, som udviklingslandene bør begynde at være opmærksomme på. TWA (8-timers statistisk vægtet gennemsnit), STEL (15 minutters korttidseksponeringsniveau), IDLH (umiddelbar dødelig dosis) af almindelige giftige og skadelige gasser i tabellen
