معرفی انواع سنسور‌های تشخیص گاز

دتکتور‌ها و یا سنسور‌های گاز تجهیزاتی هستند که به منظور شناسایی و مانیتورینگ گاز‌های سمی، گاز‌های قابل اشتعال و انفجار، گاز‌های اکسید کننده و بطور کلی گاز‌های خطرناک در مراکز حساس مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دتکتور‌ها مجهز به سیستم‌های اعلام و اخطار دیداری و شنیداری (صوتی) بوده و در برخی از مدل‌ها (قابل حمل) از ویبراتور یا لرزاننده نیز جهت اعلام خطر به کاربران استفاده می‌گردد.  این دسته از تجهیزات معمولا به دو دسته ثابت و قابل حمل (portable) طبقه بندی می‌گردند که هر یک ویژگی‌های خود را داشته و در کاربری‌های متناسب مورد استفاده قرار می‌گیرند:

سنسور‌های دستگاه‌های گاز سنج معمولا با توجه به تکنولوژی بکار رفته جهت تشخیص گاز‌ها به انواع ذیل طبقه بندی می‌گردند:

سنسور‌های گازی با تکنولوژی مادون قرمز (IR)

سنسور‌های گازی الکتروشیمیایی

سنسور‌های کاتالیستی

اندازه گیری با استفاده از نیمه هادی‌ها

درصورتیکه در محل کار خود با گاز‌های خطرناک کار میکنید، برای تامین ایمنی خود، اطرافیان و محل کار خود به تجهیزات آشکارسازی و شناسایی گاز نیاز دارید. این تجهیزات به شما کمک می‌کنند که اگر به هر دلیل گاز به فضای کار شما نشت کند، متوجه حضور گاز در اطراف خود شده و اقدامات لازم برای رفع خطر را انجام دهید.

این گازسنج‌ها برای شناسایی گاز‌هایی از قبیل اکسیژن، مونو اکسید کربن، سولفید هیدروژن و انواع گاز‌های قابل اشتعال استفاده می‌شوند. قابل ذکر است که این تجهیزات برای مصارف ایمنی استفاده می‌شوند و برای کاربرد‌های دیگری مثل اندازه گیری و یا تعیین ترکیبات یک گاز مناسب نمی‌باشند.

زمان پاسخگویی (Response time) دتکتور های گاز

دتکتورهای گاز ، میزان گاز اعمالی را با تاخیر در خروجی نمایش می دهند و زمان پاسخ اکثر گازسنج ها به گاز اعمالی همانند آنچه که در تصویر زیر مشاهده می فرمایید به صورت نمایی می باشد.

نمودار زمان پاسخگویی

 ◉ تعریف “زمان پاسخ”

 در دتکتور های گاز ویژگی “زمان پاسخ” معمولاً به صورت زیر تعریف می شود:

مدت زمانی که طول میکشد تا یک گازسنج  90 درصد از حجم گاز اعمالی  را در خروجی نشان دهد و با T90 آن را بیان میکنند.

به عنوان مثال اگر به میزان 100LEL % از گازی به یک سنسور اعمال شود ، T90  این سنسور زمانی است که طول میکشد تا 90LEL% را نشان دهد.

(در هنگام مقایسه عملکرد سنسورهای مختلف باید به این نکته هم توجه نماییم که در آمریکا و بعضی کشورهای دیگر مقیاس پایینتر T60  لحاظ می شود.)

T60مدت زمانی است که طول میکشد تا یک گازسنج 60 درصد از حجم گاز اعمالی را نشان دهد.

بنابراین نشان دادن زمان پاسخ دتکنورهای گاز در یک حجم مطلق  اشتباه است و زمانی که گازی با حجم A به سنسور آن اعمال میشود ، تنها میتوان گفت که دتکتور چه زمانی درصدی از A (90% یا 60%) را تشخیص و نشان می دهد.

◉عوامل موثر در “زمان پاسخ”

1.نوع سنسور و فرایند کشف گاز

    مقدار T90  معمولاً برای سنسورهای گازسنج نوع الکتروشیمیایی بین 30 تا 60 ثانیه و برای سنسورهای نوع کاتالیزوری بین 20 تا 30 ثانیه  می باشد. گازسنجهای نوع مادون قرمز پاسخ سریعتری به گاز اعمالی میدهند به طوری که T90 برای آنها به زیر 10 ثانیه هم می رسد.

2.زمان پردازش سیگنال الکترونیکی

3.زمان انتقال گاز به سنسور

      به عنوان مثال برای دتکتور های نمونه گیر گاز ، زمان انتقال گاز به سنسور به طول و  قطر لوله نمونه گیر ، نرخ مکش و نمونه گیری و نرخ انتشار گاز از محل سیال به سنسور بستگی دارد.

◉ تعیین “زمان پاسخ” مورد نیاز

.تعیین “زمان پاسخ” مورد نیاز به محل نصب دتکتور ، هدف از سیستم و سرعت توسعه مشکل و حادثه مورد انتظار وابسته است

حفاظت افراد از نشت گاز نیازمند زمان پاسخ کم و سریع است ولی درصورتی که با سرعت کم نشت گاز و سرعت کم متراکم شدن آن مواجه هستیم زمان پاسخ بالا و کند مورد قبول است.

همچنین زمان پاسخ میبایست به همراه سطح هشدار (Alarm Level) درنظر گرفته شود. به عنوان مثال زمان پاسخ طولانی تر هنگامی مورد قبول است که برای نرخ نشت گاز و موقعیت نصب یکسان سطح هشدار پایین تری درنظر گرفته شود. (بعنوان مثال سطح هشدار 10LEL% بجای 25LEL% درنظر گرفته شود).

◉مقایسه “زمان پاسخ” سازنده های مطرح دنیا

درجدول زیر زمان پاسخ برخی از مدل های سازنده های مطرح دنیا در T90  بررسی شده است:

Infrared Sensor	Electrochemical Sensor	Catalytic Sensor	Manufacturer /   Model
–	Oxygen<15s T90 <30s to 120s (sensor dependent)	–	CROWCON / XGARD (Type1- 2)
–	–	15s>	CROWCON / XGARD (Type 5)
30s>	–	–	CROWCON / XGARD IR
4s>	–	–	CROWCON / IRMAX
30>	Oxygen <30 Hydrogen Sulfide <50 Carbon Monoxide <30 Hydrogen <65 Nitrogen Dioxide <40	25s>	Honeywell / Sensepoint XCD
6s (option 1.6s)	–	–	SIMTRONICS / GD10P-UL
–	–	15s>	SIMTRONICS / EX05
–	CO< 35s NH3< 120s HCI< 150s H2S< 60s O2< 25s NO2 < 45s	–	SIMTRONICS / MultiTox_DGI-TT7