Принципи та характеристики традиційного промислового детектування газу
Портативні пристрої виявлення газу та сигналізації, які зазвичай використовуються на нафтохімічних підприємствах, включають окремі пристрої виявлення газу та сигналізації (наприклад, спеціально розроблені для виявлення горючих газів, кисню, сірководню тощо).
Відповідно до небезпеки ми можемо розділити токсичні та шкідливі гази на дві категорії: горючі гази та токсичні гази. Через різні властивості та небезпеки їх методи виявлення також відрізняються. Ключовою частиною портативних газових детекторів є газові датчики, які за принципом виявлення можна розділити на три категорії:
(1) Датчики газу, які використовують фізичні та хімічні властивості, такі як датчики напівпровідника, каталітичного згоряння, теплопровідності твердих речовин та інші датчики газу.
(2) Датчики газу, які використовують фізичні властивості, такі як тип теплопровідності, тип перехресної інтерференції, тип інфрачервоного поглинання тощо.
(3) Газові датчики, що використовують електрохімічні властивості, такі як електроліз із постійним потенціалом, акумулятор Гавані, мембранний іонний електрод, твердий електроліт та інші газові датчики.
Хоча існують різні типи датчиків виявлення газу, кожен тип має свої переваги та обмеження. Грунтуючись на порівнянні років використання на нафтових і нафтохімічних підприємствах, вважається, що найбільш широко використовуваним і комплексним методом виявлення газу є метод каталітичного спалювання для виявлення горючих газів і електрохімічний метод для виявлення токсичних газів і кисню.
1 Каталітичний тип спалювання
Каталітичне згоряння – це тип датчика газу, який використовує чутливі елементи для створення каталітичного згоряння, коли вони вступають у контакт із горючими газами, викликаючи підвищення температури чутливого елемента. Концентрацію газу вимірюють шляхом визначення змін його опору. Перевагами каталітичних датчиків газу згоряння є висока точність, хороша стабільність, хороший лінійний зв’язок між вихідним сигналом і концентрацією газу та невеликий вплив температури та вологості навколишнього середовища. Його недолік в тому, що каталізатор схильний до отруєння і виходу з ладу.
2 Електрохімічні датчики
Електрохімічні датчики використовують електрохімічні принципи для визначення концентрації газу, яку можна приблизно розділити на:
(1) Використовуючи газ для підтримки певного потенціалу на межі між електродом і електролітом у пристрої, досягається пряме відновлення окислення, а також генеруються зміни струму в зовнішньому ланцюзі для досягнення чутливості.
(2) Розчинення газу та електроліз у розчині утворюють іонізацію газоподібних речовин, які генерують зміни потенціалу через дію електродів для досягнення зондування.
(3) Реакція між газом і розчином електроліту генерує зміни електролітичного струму для досягнення сенсорних та інших форм. У методі виявлення хімічної формули широко використовувався метод електролізу постійного потенціалу (з використанням першого принципу), який має переваги у високій чутливості, високій вибірковості, невеликих перешкодах із газом і недоліком короткого терміну служби.
