Princípy a charakteristiky konvenčnej detekcie priemyselných plynov
Prenosné zariadenia na detekciu plynu a poplašné zariadenia, ktoré sa bežne používajú v petrochemických podnikoch, zahŕňajú zariadenia na detekciu jedného plynu a poplašné zariadenia (ako sú zariadenia špeciálne navrhnuté na detekciu horľavých plynov, kyslíka, sírovodíka atď.)
Podľa nebezpečnosti môžeme toxické a škodlivé plyny rozdeliť do dvoch kategórií: horľavé plyny a toxické plyny. Vzhľadom na ich odlišné vlastnosti a nebezpečenstvá sa líšia aj ich metódy detekcie. Kľúčovou súčasťou prenosných detektorov plynu sú plynové senzory, ktoré možno na základe princípu detekcie rozdeliť do troch kategórií:
(1) Plynové senzory využívajúce fyzikálne a chemické vlastnosti, ako sú polovodičové, katalytické spaľovanie, tepelná vodivosť tuhých látok a iné plynové senzory.
(2) Plynové senzory, ktoré využívajú fyzikálne vlastnosti, ako je typ tepelnej vodivosti, typ krížovej interferencie, typ infračervenej absorpcie atď.
(3) Plynové senzory využívajúce elektrochemické vlastnosti, ako je elektrolýza s konštantným potenciálom, Gavanniho batéria, membránová iónová elektróda, pevný elektrolyt a iné plynové senzory.
Hoci existujú rôzne typy senzorov na detekciu plynu, každý typ má svoje výhody a obmedzenia. Na základe porovnania rokov používania na mieste v ropných a petrochemických podnikoch sa predpokladá, že najpoužívanejšou a najkomplexnejšou metódou detekcie plynov je metóda katalytického spaľovania na detekciu horľavých plynov a elektrochemická metóda na detekciu toxických plynov a kyslíka.
1 Typ katalytického spaľovania
Katalytické spaľovanie je typ snímača plynu, ktorý využíva snímacie prvky na generovanie katalytického spaľovania, keď prídu do kontaktu s horľavými plynmi, čo spôsobí zvýšenie teploty snímacieho prvku. Koncentrácia plynu sa meria detekciou zmien jeho odporu. Výhody katalytických snímačov spalín sú vysoká presnosť, dobrá stabilita, dobrý lineárny vzťah medzi výstupným signálom a koncentráciou plynu a malý vplyv teploty a vlhkosti prostredia. Jeho nevýhodou je, že katalyzátor je náchylný na otravu a zlyhanie.
2 Elektrochemické senzory
Elektrochemické senzory využívajú elektrochemické princípy na detekciu koncentrácie plynu, ktoré možno zhruba rozdeliť na:
(1) Použitím plynu na udržanie určitého potenciálu na rozhraní medzi elektródou a elektrolytom v zariadení sa dosiahne priama redukcia oxidácie a vo vonkajšom okruhu sa generujú zmeny prúdu, aby sa dosiahlo snímanie.
(2) Rozpúšťanie plynu a elektrolýza v roztoku tvorí ionizáciu plynných látok, ktoré generujú potenciálne zmeny prostredníctvom pôsobenia elektródy na dosiahnutie snímania.
(3) Reakcia medzi plynom a roztokom elektrolytu generuje zmeny v elektrolytickom prúde na dosiahnutie snímania a iných foriem. V metóde detekcie chemického vzorca sa široko používa metóda elektrolýzy s konštantným potenciálom (využívajúca prvý princíp), s výhodami vysokej citlivosti, vysokej selektivity, malého rušenia s plynom a nevýhodou krátkej životnosti.
