Детектори за токсични газове, използвани в промишлени среди
Сензорите за газ могат да бъдат класифицирани в три основни категории въз основа на техните принципи:
Газови сензори, използващи физични и химични свойства, като базирани на полупроводници (контролирани на повърхността, контролирани по обем, базирани на повърхностен потенциал), базирани на каталитично горене, базирани на твърда топлопроводимост и т.н. Газови сензори, използващи физични свойства като топлопроводимост, оптична интерференция, инфрачервена абсорбция и т.н. Газови сензори, използващи електрохимични свойства, като електролиза с постоянен потенциал, галванична клетка, диафрагмен йонен електрод, фиксиран електролит и т.н. Според опасностите класифицираме токсичните и вредните газове в две категории: запалими газове и токсични газове. Поради различните им свойства и опасности, техните методи за откриване също варират.
Запалимите газове са най-честите опасни газове, които се срещат в промишлени условия, като нефтохимикали. Те са главно органични газове като алкани и някои неорганични газове като въглероден окис. Експлозията на горими газове трябва да отговаря на определени условия, които са: определена концентрация на горим газ, определено количество кислород и източник на огън с достатъчно топлина, за да ги запали, сонда за сензор за влажност, електрическа нагревателна тръба от неръждаема стомана, сензор PT100, електромагнитен клапан за течност, нагревател от лят алуминий и нагревателна намотка. Това са трите елемента на експлозията (както е показано в триъгълника на експлозията на лявата фигура по-горе), които са незаменими. С други думи, липсата на някое от тези условия няма да причини пожар или експлозия. Когато горими газове (пара, прах) и кислород се смесят и достигнат определена концентрация, те ще експлодират, когато бъдат изложени на източник на огън с определена температура. Ние наричаме концентрацията, при която горимите газове експлодират, когато са изложени на източник на огън, като граница на експлозивна концентрация, съкратено като граница на експлозия, която обикновено се изразява в%.
Всъщност тази смес не е задължително да експлодира при всяко съотношение на смесване и изисква диапазон на концентрация. Защрихованата област, показана на фигурата вдясно по-горе. Когато концентрацията на запалим газ е под LEL (* ниска експлозивна граница) (недостатъчна концентрация на горим газ) и над UEL (* висока експлозивна граница) (недостатъчно кислород), няма да настъпи експлозия. LEL и UEL на различните горими газове са различни (виж въведението в осми брой), което трябва да се вземе предвид при калибриране на уредите. В името на * *, обикновено трябва да издаваме аларма, когато концентрацията на горим газ е 10% и 20% от LEL, където се говори за 10% LEL. Направете предупредителен сигнал, докато 20% LEL се нарича предупреждение за опасност. Ето защо ние наричаме детектора за горими газове LEL детектор. Трябва да се отбележи, че 100%, показани на LEL детектора, не показват, че концентрацията на горимия газ достига 100% от обема на газа, а по-скоро достига 100% от LEL, което е еквивалентно на долната граница на експлозивност на горимия газ. Ако е метан, 100% LEL=4% обемна концентрация (VOL). По време на работа детекторът, който измерва тези газове в LEL режим, е обикновен каталитичен детектор на горене.
Неговият принцип е блок за откриване на двупосочен мост (обикновено наричан мост на Уитстоун). Каталитичен горивен материал е покрит върху един от мостовете от платинена тел. Без значение какъв вид е запалимият газ, стига да може да се запали от електрода, съпротивлението на моста от платинена тел ще се промени поради температурни промени. Тази промяна на съпротивлението е пропорционална на концентрацията на запалимия газ. Концентрацията на запалимия газ може да се изчисли чрез електрическата верига и микропроцесора на уреда.
