Podrobný úvod do metódy kalibrácie detektora plynu
A. Predmiešaný kalibračný plyn
Metódou predmiešania kalibračného plynu je kalibrácia a metóda plynového senzora. Predmiešané kalibračné plyny možno stlačiť a skladovať vo fľašiach pod tlakom. Tieto fľaše môžu mať akúkoľvek veľkosť, ale pri kalibrácii v teréne ľudia uprednostňujú menšie, ľahšie fľaše. Tieto malé, prenosné plynové fľaše možno rozdeliť do dvoch kategórií: nízkotlakové a vysokotlakové plynové zariadenia.
Nízkotlakové plynové fľaše sú tenkostenné, ľahké a vo všeobecnosti nie sú recyklovateľné a jednorazové. Vysokotlakové plynové fľaše sú určené na čisto chemické riziká. Pre kalibračné plyny majú tieto fľaše zvyčajne hrubé steny a dokážu odolať tlaku až 2000 psi.
Na kalibráciu snímača a umožnenie prúdenia vysokotlakového plynu z vysokotlakovej plynovej fľaše je potrebný redukčný ventil. Skladá sa z regulátora tlaku, manometra a otvoru na obmedzenie prietoku. Otvor na obmedzenie prietoku je veľmi malý lineárny otvor, ktorý je vhodný na umožnenie určitého množstva prietoku vzduchu pri danom tlaku.
Niektoré senzory vyžadujú počas procesu kalibrácie vlhkosť, aby získali správne hodnoty. Kroky procesu zvlhčovania sú rovnaké ako nastavenie nulového bodu snímača.
B. Penetračné zariadenie
Permeačné zariadenie je zapečatená nádoba obsahujúca chemikálie, ktoré vyrovnávajú plynnú a kvapalnú fázu. Molekuly plynu prenikajú cez okraj alebo hornú časť permeačnej nádoby. Rýchlosť prieniku molekúl plynu závisí od priepustnosti látky a teploty. Miera penetrácie je dlhodobo stabilná. Konštantný kalibračný plyn zmiešaný s penetračnou chemikáliou, ktorej priepustnosť je známa danou teplotou. Vyžaduje si to termostatický kaliber a regulátor prietoku. Permeátové trubice však nepretržite dodávajú chemikálie konštantnou rýchlosťou, čo vytvára problémy so skladovaním a bezpečnosťou. Priepustnosť daného plynu môže byť pre danú aplikáciu príliš vysoká alebo príliš nízka. Napríklad plyny s vysokým tlakom pár prenikajú príliš rýchlo a plynné chemikálie s veľmi nízkym tlakom pár majú rýchlosti priepustnosti, ktoré sú príliš nízke na to, aby boli použiteľné.
Zariadenia na osmózu možno väčšinou nájsť v laboratóriách a často sa používajú na analytických prístrojoch. Na monitorovanie plynu sú koncentrácie potrebné na kalibráciu snímača typické pre zariadenia s vysokou permeabilitou. Preto je jeho aplikácia obmedzená.
C. Krížová kalibrácia
Pri metóde krížovej kalibrácie trpí hlavne každý senzor rušením iných plynov. Napríklad na kalibráciu 100% LEL etánového plynu sa zvyčajne používa 50% ELE metánový plyn namiesto skutočného etánového plynu. Je to preto, že etán je pri izbovej teplote kvapalina a má nízky tlak pár. Preto je ťažké použiť bezpečnú zmes a udržiavať ju pri vysokom tlaku.
Inými slovami, metán má vysoký tlak pár a je veľmi stabilný. Okrem toho sa môže miešať so vzduchom a udržiavať pri veľmi vysokých tlakoch. Metán môže byť použitý vo viacerých kalibračných situáciách ako etánové zmesi a má dlhú životnosť. 50% etánová zmes je ľahko dostupná. Preto výrobcovia hlásičov horľavých plynov odporúčajú používať metán ako náhradu za kalibráciu iných plynov.
Existujú dva spôsoby, ako dosiahnuť použitie metánu ako náhrady za kalibráciu iných plynov. Prvou metódou je kalibrácia alarmu horľavých plynov metánom a zároveň nahradenie nameraných hodnôt pre iné plyny vynásobením nameraných hodnôt koeficientmi odozvy v príručke. To je prípad najčastejšie používaných katalytických senzorov.
Katalytický snímač je linkový výstup, takže faktor odozvy sa používa v súlade s celým rozsahom. Napríklad pri kalibrácii senzora metánom je výstup pentánu len polovičný v porovnaní s metánom. Faktor odozvy pre pentán je preto 0.5. Takže keď senzor skutočne deteguje pentán, ale je kalibrovaný metánom, nameraná hodnota sa vynásobí 0,5, aby sa získala hodnota pentánu.
Druhá metóda stále používa metán ako kalibračný plyn, ale kalibračný údaj sa zdvojnásobí. Napríklad použite 50 % LEL metánový kalibračný plyn na kalibráciu 100 % LEL pentánu. Aj keď sa počas kalibrácie použil metánový plyn, po kalibrácii prístroja je jeho údaj koncentráciou plynu pentánu.
D. Miešanie plynu
Nie všetky kalibračné plyny sú dostupné. Aj keď je k dispozícii, je možné, že pri určitej koncentrácii alebo stabilnej zmesi pozadia nebude kalibračný plyn dostupný. Mnohé zmesi plynov však možno riediť na kalibráciu monitorov plynov s nízkou koncentráciou.
