Detektory toxických plynů používané v průmyslovém prostředí
Senzory plynu lze na základě jejich principu rozdělit do tří hlavních kategorií:
Plynové senzory využívající fyzikální a chemické vlastnosti, jako je polovodičový (povrchově řízený, objemově řízený, povrchový potenciál), na bázi katalytického spalování, na bázi tepelné vodivosti pevných látek atd. Plynové senzory využívající fyzikální vlastnosti, jako je tepelná vodivost, optická interference, infračervená absorpce , atd. Plynové senzory využívající elektrochemické vlastnosti, jako je elektrolýza s konstantním potenciálem, galvanický článek, diafragmová iontová elektroda, fixní elektrolyt atd. Podle nebezpečnosti klasifikujeme toxické a škodlivé plyny do dvou kategorií: hořlavé plyny a toxické plyny. Vzhledem k jejich odlišným vlastnostem a nebezpečnosti se liší i jejich detekční metody.
Hořlavé plyny jsou nejběžnějšími nebezpečnými plyny, se kterými se setkáváme v průmyslovém prostředí, jako je petrochemický průmysl. Jsou to především organické plyny, jako jsou alkany, a některé anorganické plyny, jako je oxid uhelnatý. Výbuch hořlavých plynů musí splňovat určité podmínky, kterými jsou: určitá koncentrace hořlavého plynu, určité množství kyslíku a zdroj ohně s dostatečným teplem k jejich vznícení, sonda čidla vlhkosti, nerezová elektrická topná trubice, snímač PT100, kapalinový solenoidový ventil, ohřívač z hliníkové slitiny a topná spirála. Toto jsou tři prvky výbuchu (jak je znázorněno na trojúhelníku výbuchu na levém obrázku výše), které jsou nepostradatelné. Jinými slovy, absence kterékoli z těchto podmínek nezpůsobí požár ani výbuch. Když se hořlavé plyny (pára, prach) a kyslík smíchají a dosáhnou určité koncentrace, explodují, když jsou vystaveny ohnisku o určité teplotě. Koncentraci, při které hořlavé plyny explodují při působení zdroje požáru, označujeme jako mez koncentrace výbušnosti, zkráceně mez výbušnosti, která se obecně vyjadřuje v %.
Ve skutečnosti tato směs nemusí nutně explodovat při jakémkoli směšovacím poměru a vyžaduje určité rozmezí koncentrací. Stínovaná oblast zobrazená na obrázku vpravo nahoře. Když je koncentrace hořlavého plynu pod LEL (* nízká mez výbušnosti) (nedostatečná koncentrace hořlavých plynů) a nad UEL (* vysoká mez výbušnosti) (nedostatek kyslíku), k výbuchu nedojde. LEL a UEL různých hořlavých plynů se liší (viz úvod v osmém čísle), což je třeba vzít v úvahu při kalibraci přístrojů. Z důvodu * * bychom měli obecně spustit poplach, když je koncentrace hořlavého plynu na úrovni 10 % a 20 % LEL, kde se hovoří o 10 % LEL. Proveďte varování, zatímco 20% LEL se nazývá varování před nebezpečím. Proto detektor hořlavých plynů nazýváme detektorem LEL. Je třeba poznamenat, že 100 % zobrazených na detektoru LEL neznamená, že koncentrace hořlavého plynu dosahuje 100 % objemu plynu, ale spíše dosahuje 100 % LEL, což je ekvivalentní spodní hranici výbušnosti hořlavého plynu. Pokud se jedná o metan, 100% LEL=4% objemová koncentrace (VOL). V provozu je detektor, který měří tyto plyny v režimu LEL, běžný detektor katalytického spalování.
Jeho principem je detekční jednotka obousměrného můstku (obecně nazývaného Wheatstoneův můstek). Na jednom z platinových drátěných můstků je potažen materiál katalytického spalování. Bez ohledu na to, jaký druh hořlavého plynu může být zapálen elektrodou, odpor platinového drátěného můstku se změní v důsledku teplotních změn. Tato změna odporu je úměrná koncentraci hořlavého plynu. Koncentraci hořlavého plynu lze vypočítat pomocí obvodového systému a mikroprocesoru přístroje.
