A hagyományos ipari gázérzékelés alapelvei és jellemzői
A petrolkémiai vállalkozásokban általánosan használt hordozható gázérzékelő és riasztóberendezések közé tartoznak az egyedi gázérzékelő és riasztóberendezések (például olyanok, amelyeket kifejezetten éghető gázok, oxigén, hidrogén-szulfid stb. észlelésére terveztek).
A veszélyek szerint a mérgező és káros gázokat két kategóriába sorolhatjuk: éghető gázok és mérgező gázok. Eltérő tulajdonságaik és veszélyeik miatt kimutatási módszereik is különböznek. A hordozható gázérzékelők kulcsfontosságú részét a gázérzékelők alkotják, amelyek érzékelési elveik alapján három kategóriába sorolhatók:
(1) Fizikai és kémiai tulajdonságokat használó gázérzékelők, például félvezető, katalitikus égés, szilárd hővezető képesség és egyéb gázérzékelők.
(2) Fizikai tulajdonságokat hasznosító gázérzékelők, mint például a hővezető képesség típusa, a keresztinterferencia típusa, az infravörös abszorpciós típus stb.
(3) Elektrokémiai tulajdonságokat használó gázérzékelők, például állandó potenciálú elektrolízis, Gavanni akkumulátor, membránion-elektróda, szilárd elektrolit és egyéb gázérzékelők.
Bár különféle típusú gázérzékelő érzékelők léteznek, mindegyik típusnak megvannak a maga előnyei és korlátai. A kőolaj- és petrolkémiai vállalkozásokban eltöltött évek helyszíni felhasználásának összehasonlítása alapján úgy véljük, hogy a legszélesebb körben alkalmazott és legátfogóbb gázészlelési módszer a katalitikus égetési módszer az éghető gázok kimutatására, valamint az elektrokémiai módszer a mérgező gázok és oxigén kimutatására.
1 Katalitikus égésű típus
A katalitikus égés egy olyan típusú gázérzékelő, amely érzékelőelemek segítségével katalitikus égést hoz létre, amikor azok éghető gázokkal érintkeznek, ami az érzékelőelem hőmérsékletének emelkedését okozza. A gázkoncentráció mérése az ellenállásában bekövetkezett változások észlelésével történik. A katalitikus égéstermék-érzékelők előnyei a nagy pontosság, a jó stabilitás, a jó lineáris kapcsolat a kimeneti jel és a gázkoncentráció között, valamint a környezeti hőmérséklet és páratartalom csekély befolyása. Hátránya, hogy a katalizátor hajlamos a mérgezésre és a meghibásodásra.
2 Elektrokémiai érzékelők
Az elektrokémiai érzékelők elektrokémiai elveket használnak a gázkoncentráció kimutatására, amely nagyjából a következőkre osztható:
(1) Ha gázt használunk egy bizonyos potenciál fenntartására az elektróda és az elektrolit közötti határfelületen egy eszközben, közvetlen oxidációcsökkentés érhető el, és a külső áramkörben áramváltozások keletkeznek az érzékelés elérése érdekében.
(2) Az oldatban történő gázoldódás és elektrolízis gáznemű anyagok ionizálását eredményezi, amelyek az elektródák hatására potenciálváltozásokat generálnak az érzékelés érdekében.
(3) A gáz és az elektrolit oldat közötti reakció az elektrolitikus áram változásait generálja az érzékelés és más formák elérése érdekében. A kémiai képlet kimutatási módszerében az állandó potenciálú elektrolízis módszert (az első elvet alkalmazva) széles körben alkalmazták, amelynek előnyei a nagy érzékenység, nagy szelektivitás, kis gázinterferencia és a rövid élettartam hátránya.
