Podrobný úvod do metody kalibrace detektoru plynu
A. Předmíchaný kalibrační plyn
Metodou předmísení kalibračního plynu je kalibrace a metoda plynového senzoru. Předmíchané kalibrační plyny lze stlačovat a skladovat v tlakových lahvích. Tyto lahve mohou být libovolné velikosti, ale při kalibraci v terénu lidé dávají přednost menším a lehčím lahvím. Tyto malé přenosné plynové láhve lze rozdělit do dvou kategorií: nízkotlaká a vysokotlaká plynová zařízení.
Nízkotlaké plynové lahve jsou tenkostěnné, lehké a obecně nerecyklovatelné a jednorázové. Vysokotlaké plynové lahve jsou určeny pro čistě chemická rizika. Pro kalibrační plyny mají tyto lahve obvykle silné stěny a vydrží tlak až 2000 psi.
Pro kalibraci senzoru a umožnění vytékání vysokotlakého plynu z vysokotlaké plynové láhve je nutný redukční ventil. Skládá se z regulátoru tlaku, manometru a otvoru pro omezení průtoku. Otvor pro omezení průtoku je velmi malý lineární otvor, který je vhodný pro umožnění určitého množství proudu vzduchu při daném tlaku.
Některé senzory vyžadují během procesu kalibrace vlhkost, aby získaly správné hodnoty. Kroky procesu zvlhčování jsou stejné jako nastavení nulového bodu senzoru.
B. Penetrační zařízení
Permeační zařízení je utěsněná nádoba obsahující chemikálie, které vyrovnávají plynnou a kapalnou fázi. Molekuly plynu prostupují okrajem nebo horní částí permeační nádoby. Rychlost pronikání molekul plynu závisí na propustnosti látky a teplotě. Míra penetrace je dlouhodobě stabilní. Konstantní kalibrační plyn smíchaný s penetrující chemikálií, jehož propustnost je známa danou teplotou. To vyžaduje termostatický kalibr a regulátor průtoku. Permeátové trubice však nepřetržitě dodávají chemikálie konstantní rychlostí, což vytváří problémy se skladováním a bezpečností. Propustnost daného plynu může být pro danou aplikaci příliš vysoká nebo příliš nízká. Například plyny s vysokým tlakem par prostupují příliš rychle a chemikálie plynů s velmi nízkým tlakem par mají míru propustnosti, která je příliš nízká na to, aby byla k nějakému použití.
Zařízení pro osmózu lze většinou nalézt v laboratořích a často se používá na analytických přístrojích. Pro monitorování plynů jsou koncentrace potřebné pro kalibraci senzoru typické pro zařízení s vysokou permeabilitou. Jeho použití je proto omezené.
C. Křížová kalibrace
U metody křížové kalibrace trpí především každý senzor rušením jiných plynů. Například pro kalibraci 100% LEL ethanového plynu se obvykle používá 50% ELE metanový plyn místo skutečného ethanového plynu. Je to proto, že ethan je při pokojové teplotě kapalný a má nízký tlak par. Proto je obtížné používat bezpečnou směs a udržovat ji při vysokém tlaku.
Jinými slovy, metan má vysoký tlak par a je velmi stabilní. Navíc může být smíchán se vzduchem a udržován při velmi vysokých tlacích. Metan lze použít ve více kalibračních situacích než směsi etanu a má dlouhou životnost. 50% ethanová směs je snadno dostupná. Proto výrobci hlásičů hořlavých plynů doporučují používat metan jako náhradu za kalibraci jiných plynů.
Existují dvě metody pro dosažení použití metanu jako náhrady pro kalibraci jiných plynů. První metodou je kalibrace alarmu hořlavých plynů pomocí metanu a zároveň nahrazení naměřených hodnot pro jiné plyny vynásobením naměřených hodnot koeficienty odezvy v příručce. To je případ nejčastěji používaných katalytických senzorů.
Katalytický senzor je linkový výstup, takže faktor odezvy se používá v souladu s celým rozsahem. Například při kalibraci senzoru pomocí metanu je výstup pentanu pouze poloviční ve srovnání s metanem. Faktor odezvy pro pentan je proto 0,5. Takže když senzor skutečně detekuje pentan, ale je kalibrován metanem, hodnota se vynásobí 0,5, aby se získala hodnota pentanu.
Druhá metoda stále používá metan jako kalibrační plyn, ale kalibrační údaj je dvojnásobný. Například použijte 50% LEL methanový kalibrační plyn ke kalibraci 100% LEL pentanu. Přestože byl při kalibraci použit plynný metan, po kalibraci přístroje je jeho odečtem koncentrace plynného pentanu.
D. Míchání plynu
Ne všechny kalibrační plyny jsou k dispozici. I když je k dispozici, je možné, že při určité koncentraci nebo stálé směsi pozadí nebude kalibrační plyn dostupný. Mnoho směsí plynů však může být zředěno pro kalibraci monitorů plynů s nízkou koncentrací.
