Detektorji strupenih plinov, ki se uporabljajo v industrijskih okoljih
Plinske senzorje lahko glede na njihova načela razvrstimo v tri glavne kategorije:
Plinski senzorji, ki uporabljajo fizikalne in kemijske lastnosti, kot so na osnovi polprevodnikov (površinsko nadzorovani, prostorninsko nadzorovani, na podlagi površinskega potenciala), na osnovi katalitičnega zgorevanja, na podlagi trdne toplotne prevodnosti itd. Plinski senzorji, ki uporabljajo fizikalne lastnosti, kot so toplotna prevodnost, optične motnje, infrardeča absorpcija , itd. Plinski senzorji, ki uporabljajo elektrokemične lastnosti, kot so elektroliza s konstantnim potencialom, galvanski člen, diafragmska ionska elektroda, fiksni elektrolit itd. Glede na nevarnosti razvrščamo strupene in škodljive pline v dve kategoriji: gorljive pline in strupene pline. Zaradi različnih lastnosti in nevarnosti se razlikujejo tudi metode njihovega odkrivanja.
Vnetljivi plini so najpogostejši nevarni plini, ki jih srečamo v industrijskih okoljih, kot je petrokemična industrija. To so predvsem organski plini, kot so alkani, in nekateri anorganski plini, kot je ogljikov monoksid. Eksplozija gorljivih plinov mora izpolnjevati določene pogoje, ki so: določena koncentracija gorljivega plina, določena količina kisika in vir ognja z dovolj toplote za vžig, sonda senzorja vlage, električna grelna cev iz nerjavečega jekla, senzor PT100, elektromagnetni ventil za tekočino, grelec iz litega aluminija in grelno tuljavo. To so trije elementi eksplozije (kot je prikazano v trikotniku eksplozije na zgornji levi sliki), ki so nepogrešljivi. Z drugimi besedami, odsotnost katerega koli od teh pogojev ne bo povzročila požara ali eksplozije. Ko se gorljivi plini (para, prah) in kisik pomešajo in dosežejo določeno koncentracijo, eksplodirajo, ko so izpostavljeni viru ognja z določeno temperaturo. Koncentracijo, pri kateri vnetljivi plini eksplodirajo, ko so izpostavljeni viru ognja, imenujemo mejna koncentracija eksplozivnosti, skrajšano meja eksplozivnosti, ki je običajno izražena v %.
Pravzaprav ni nujno, da ta mešanica eksplodira pri katerem koli mešalnem razmerju in zahteva območje koncentracije. Osenčeno območje, prikazano na zgornji desni sliki. Ko je koncentracija vnetljivega plina pod LEL (* nizka meja eksplozivnosti) (nezadostna koncentracija gorljivega plina) in nad UEL (* visoka meja eksplozivnosti) (nezadostno kisika), ne bo prišlo do eksplozije. LEL in UEL različnih gorljivih plinov sta različna (glej uvod v osmi številki), kar je treba upoštevati pri kalibraciji instrumentov. Zaradi * * bi morali na splošno sprožiti alarm, ko je koncentracija vnetljivega plina 10 % in 20 % LEL, pri čemer se nanaša na 10 % LEL. Ustvarite opozorilo, medtem ko se 20% LEL imenuje opozorilo o nevarnosti. Zato imenujemo detektor gorljivih plinov LEL detektor. Upoštevati je treba, da 100 %, prikazano na detektorju LEL, ne pomeni, da koncentracija vnetljivega plina doseže 100 % prostornine plina, temveč doseže 100 % LEL, kar je enako spodnji meji eksplozivnosti vnetljivega plina. Če je metan, 100 % LEL=4 % volumske koncentracije (VOL). Med delovanjem je detektor, ki meri te pline v načinu LEL, običajen katalitični detektor zgorevanja.
Njegov princip je dvosmerni most (splošno imenovan Wheatstonov most) detekcijska enota. Material za katalitično zgorevanje je prevlečen na enem od mostov iz platinske žice. Ne glede na vrsto vnetljivega plina, če ga je mogoče vžgati z elektrodo, se bo upor mostu iz platinske žice spremenil zaradi temperaturnih sprememb. Ta sprememba upora je sorazmerna s koncentracijo vnetljivega plina. Koncentracijo vnetljivega plina je mogoče izračunati prek sistema vezja in mikroprocesorja instrumenta.
