W szeroko pojętym przemyśle występuje zagrożenie związane z gazami palnymi lub toksycznymi, które wykorzystuje się w procesie produkcyjnym lub są one efektem ubocznym różnych procesów. W związku z tym obiekty przemysłowe muszą kontrolować stan atmosfery, stosując w tym celu czujniki gazów, które alarmują o przekroczeniu dopuszczalnego stężenia gazów niebezpiecznych. Detektory gazów niebezpiecznych mogą zawierać czujniki katalityczne. Dowiedz się, czym charakteryzuje się ten rodzaj czujników, jak działają detektory zawierające czujniki katalityczne oraz jak przebiega ich kalibracja.
Co charakteryzuje czujniki katalityczne?
Czujnik katalityczny zawiera pelistor – element ten to podgrzewana elektrycznie platynowa cewka, umieszczona w ceramicznej osłonie. Z zewnątrz natomiast osłonięta jest dodatkową powłoką, wykonaną z katalizatora palladowego lub rodowego.
Czujniki katalityczne gazów niebezpiecznych zapewniają niezawodną i bardzo dokładną detekcję wybranych gazów. Są w stanie wykryć odpowiedni gaz, pod kątem którego zostaną skalibrowane i skonfigurowane. Oznacza to, że można wykorzystywać je w różnych obiektach, w których występuje zagrożenie ze strony konkretnego rodzaju gazu palnego lub toksycznego.
Czujniki katalityczne reagują na każdy gaz, który w obecności katalizatora ulega utlenieniu. W związku z tym wykorzystuje się je w detektorach wielogazowych. Są one tyle dokładne, że mogą mierzyć stężenie gazów palnych w atmosferze w 100% przy dolnej granicy wybuchowości.
Zalety czujników katalitycznych
Oprócz dokładności pomiarów czujniki katalityczne niosą ze sobą wiele innych korzyści. Wykorzystanie czujników katalitycznych w obiektach przemysłowych i innych jest korzystne, ponieważ:
- detektory z czujnikami katalitycznymi wykazują wysoką wytrzymałość na trudne warunki pracy;
- obsługa tego typu urządzeń jest łatwa i intuicyjna;
- eksploatacja i kalibracja nie generują wysokich kosztów.
Warunki korzystania z detektorów z czujnikami katalitycznymi
Należy pamiętać o tym, że czujniki katalityczne są wrażliwe na długotrwałe oddziaływanie zanieczyszczeniem atmosfery gazem wybuchowym. Istnieje także ryzyko dezaktywacji po kontakcie z niektórymi substancjami chemicznymi, dlatego należy kontrolować środowisko jego pracy. Ważną informacją jest to, że czujnik katalityczny do pracy wymaga obecności tlenu. Dlatego niemożliwe jest korzystanie z detektorów z czujnikami katalitycznymi w warunkach beztlenowych.
Jak działają czujniki katalityczne?
Działanie czujników katalitycznych zawdzięczamy obecności katalizatora. W momencie, kiedy mieszanina gazu i powietrza znajdzie sią nad rozgrzanym elektrycznie katalizatorem, zostaje ona spalona. Wytworzone w ten sposób ciepło ogrzewa pelistor, przez co rezystancja platynowej cewki ulega zmianie. Efektem tego procesu jest pojawienia się napięcia elektrycznego. Zmierzenie owego napięcia pozwala przełożyć jego wartość na wielkość stężenia gazu niebezpiecznego w powietrzu.
Jak przebiega prawidłowa kalibracja czujnika katalitycznego?
Kalibracja jest niezbędna do tego, aby czujnik katalityczny mógł działać prawidłowo i gwarantował bezpieczeństwo w danym obiekcie. Źle skalibrowany sensor z dużym prawdopodobieństwem nie będzie dokonywał prawidłowych pomiarów, przez co osoby znajdujące się w obiekcie, a także infrastruktura danego obiektu są narażone na realne niebezpieczeństwo.
Ważnym faktem jest to, że kalibracja powinna odbyć się z uwzględnieniem konkretnego zastosowania. Dlatego specjaliści zajmujący się kalibracją muszą określić, jakie gazy mogą potencjalnie stwarzać zagrożenie w miejscu, w którym używany będzie detektor. Konieczne jest także określenie tego, jaką metodą i z wykorzystaniem jakiego gazu będą przeprowadzane testy wskazań i właściwa kalibracja. Może się ona odbywać z użyciem gazu docelowego lub gazu zastępczego. Na tym etapie kalibracji konieczne jest także określenie stężenia, przy jakim detektor powinien alarmować o wykryciu zagrożenia ze strony gazu niebezpiecznego. Ważnym elementem kalibracji czujników katalitycznych jest ustalenie sposobu dokumentowania wskazań urządzenia.
Dlaczego należy uwzględnić konkretny gaz w kalibracji?
W środowisku przemysłowy bardzo często zdarza się, że w atmosferze obecne są różne gazy i opary. Właśnie dlatego w czasie kalibracji konieczne jest uwzględnienie konkretnych potrzeb. Tylko skalibrowany w ten sposób detektor może zapewnić właściwy poziom bezpieczeństwa.
Jak często dokonywać kalibracji czujników katalitycznych?
Tylko regularna kalibracja czujnika zapewni prawidłowe działanie detektora. W tym kontekście należy bezwzględnie trzymać się zaleceń producenta. Trzeba pamiętać także o tym, że czujnik może rozkalibrować się, kiedy będzie długotrwale wystawiony na działanie wysokiego stężenia gazów. Rozkalibrowanie może nastąpić także w przypadku „zatrucia” czujnika, czyli jego kontaktu z różnymi związkami chemicznymi, np. silikonami, ołowiem czy siarką.