Udviklingen inden for gasdetektion har ændret sig betydeligt i årenes løb. Nye, innovative idéer fra kanariefugle til bærbart overvågningsudstyr giver arbejderne kontinuerlig præcis gasovervågning. Gasdetektionsudstyr kan opdeles i overvågning af gas ved hjælp af sensorer og gasvejsteknologi, brugergrænsefladen, der informerer personer eller udstyr om nødvendige handlinger, og det understøttende strømstyringssystem, der holder det hele opladet og funktionsdygtigt. Til pakken kan vi nu tilføje et fjerde aspekt - kommunikations- og registreringsteknologi.

Typer af sensorer

Foto-ionisationsdetektion (PID)

PID-teknologi anses generelt for at være den foretrukne teknologi til overvågning af eksponering for giftige niveauer af VOC'er. Sensorerne omfatter en lampe som kilde til højenergisk ultraviolet (UV) lys. UV-lysets energi ophidser de neutralt ladede VOC-molekyler (flygtige organiske forbindelser) ved at fjerne en elektron, så de forbliver ladede. Der flyder derefter en strøm mellem to ladede plader i sensoren, og gaskoncentrationen er proportional med denne strøm.

Elektrokemisk

Elektrokemiske sensorer måler gas, der trænger ind gennem et lille hul i cellens forside, passerer gennem et PTFE-fugt- og oliefilter og overføres til en elektrode via en elektrokemisk opløsning. Sensorernes rækkevidde og følsomhed kan varieres i designet ved at anvende forskellige størrelser huller, idet større huller giver højere følsomhed og opløsning, og mindre huller giver lavere følsomhed og opløsning, men større rækkevidde. Den målte gastype vælges ved valg af elektrodemateriale, valg af elektrolyt og undertiden brug af filtre til at blokere uønskede gastyper.

Katalytiske perler (Pellistor)

Pellistorsensorer består af to matchende trådspoler, der hver er indkapslet i keramiske perler. Strømmen ledes gennem modstandsspolerne, hvorved de opvarmes til ca. 230˚C. En af perlerne indeholder et katalysatormateriale, så når en blanding af luft og brandfarlig gas kommer ind i sensoren, kommer den i kontakt med perlerne og brænder i nærheden af den perle, der indeholder katalysatoren. Dette resulterer i en temperaturforskel mellem denne aktive perle og den anden "referenceperle". Temperaturforskellen forårsager en forskel i modstanden, som måles; mængden af tilstedeværende gas er direkte proportional med modstandsændringen, så gaskoncentrationen som en procentdel af dens nedre eksplosionsgrænse (% LEL*) kan bestemmes nøjagtigt. Pellistorsensorer anvendes i vid udstrækning i hele industrien, herunder på boreplatforme, på raffinaderier og i underjordiske anlægsmiljøer som miner og tunneler.

Infrarøde sensorer

Infrarøde sendere i sensoren genererer hver især stråler af IR-lys. Hver stråle passerer gennem en prøve af atmosfæren og måles af en fotomodtager. En "måle"-stråle med en frekvens på ca. 3,3 μm absorberes af kulbrinte-gasmolekyler, så strålens intensitet reduceres, hvis der er en passende koncentration af en gas med C-H-bindinger til stede. En "reference"-stråle (normalt omkring 3,0 μm) absorberes ikke af gas og ankommer derfor til modtageren med fuld styrke. %LEL-værdien af den tilstedeværende gas bestemmes af forholdet mellem de to stråler, der måles af fotomodtageren.

Molekylært egenskabsspektrometer™ (MPS™)

MPS™-sensorerne repræsenterer den nye generation af detektorer til brændbare gasser. MPS™ kan hurtigt detektere mange gastyper og identificere over 15 karakteriserede brændbare gasser på en gang. Indtil for nylig måtte alle, der skulle overvåge brændbare gasser, vælge enten en traditionel detektor til brændbare gasser, der indeholdt en pellistorsensor, som var kalibreret til en bestemt gas, eller en infrarød (IR) sensor, hvis output også varierer afhængigt af den brændbare gas, der skulle måles, og som derfor skulle kalibreres for hver enkelt gas. Selv om disse løsninger fortsat er fordelagtige, har de hver især miljøer, hvor de kan anvendes, og miljøer, der skal undgås. F.eks. kræver både pellistorer og infrarøde sensorer regelmæssig kalibrering, og de katalytiske pellistorsensorer skal også hyppigt testes for at sikre, at de ikke er blevet beskadiget af forurenende stoffer, der indeholder permanente giftstoffer (kendt som "sensorforgiftningsmidler"), eller af barske forhold. I nogle miljøer skal sensorerne udskiftes ofte, hvilket er dyrt både i form af penge og nedetid og i form af produkttilgængelighed. IR-teknologi kan ikke detektere brint - som ikke har nogen IR-signatur, og både IR- og pellistordetektorer detekterer undertiden tilfældigt andre (dvs. ikke-kalibrerede) gasser, hvilket giver unøjagtige aflæsninger, der kan udløse falske alarmer eller bekymre operatørerne. Løsningen er MPS-sensoren, som registrerer både brint og andre brændbare gasser, identificerer dem og anvender den rigtige kalibrering for hver gas eller gasbestanddel i enhver blanding, som den overvåger.

Nogle instrumenter bruger en pumpe til at tilføre luft- eller gasprøver til sensoren.

Typer af detektion

Rettet

Faste gasdetektorer er permanente anordninger, der forbliver monteret på ét sted. De kan opstilles i enkeltdetektorkonfigurationer, i små og store konfigurationer med flere detektorer og i en adresserbar "daisy chained"-sløjfe. Faste gasdetektorer installeres generelt overalt, hvor der er risiko for anlæg, bygninger eller installationer, og de kan registrere langsom ophobning eller større lækager for at give en tidlig eller automatisk advarsel om gaslækage fra en bestemt kilde. De er ofte indstillet til at udløse andre sikkerhedsforanstaltninger, så de kan åbne ventilationsventiler, starte ventilatorer, lukke ventiler eller endda lukke processer automatisk, når de opdager et problem. Ofte er de indstillet til at advare et kontrolrum eller sikkerhedspersonale om en potentielt farlig gaslækage, så der kan træffes foranstaltninger af de pågældende personer. De kan også udløse alarmer for at starte en evakuering. På den anden side er faste gasdetektorer normalt ikke konstrueret til at forhindre, at en arbejdstager kommer i kontakt med gassen, selv om nogle systemer har en komponent af områdeafdækning i deres design. Bærbare gasdetektorer og den bedste måde at beskytte personer, der risikerer at komme i kontakt med ophobninger eller udslip af giftige eller brandfarlige gasser.

Hver fastmonteret gasdetektor skal kommunikere med et kontrolpanel. Kontrolpanelet er knudepunktet i det faste gasdetektionssystem, som sammenligner gasmængderne med forudindstillede niveauer og giver forskellige muligheder for input- og outputfunktioner. Gaskontrolpanelerne er normalt placeret i et sikkert område, men kan installeres i farlige zoner, hvis de er behørigt indkapslet. De kommunikerer med gasdetekteringssensorhoveder eller -sendere og kan være forbundet til et centralt punkt i et netværk, så flere kontrolpaneler/systemer kan overvåges eksternt. Der findes flere metoder til at kommunikere med faste gasdetektorer. Den mest almindelige er analog, men der er en stigende efterspørgsel efter digital og trådløs kommunikation. Der er også forskellige funktioner, der er tilgængelige via detektoren for at forbedre effektiviteten og reducere den tid, som personalet bruger på potentielt farlige steder, og dermed reducere risikoen for mennesker.

Bærbar

Bærbare gasdetektorer er personlige beskyttelsesanordninger, der løbende overvåger brugerens åndedrætszone. Da de generelt er små, bæres disse håndholdte, lette og robuste apparater på personen og er konstrueret til at være ergonomiske og bæres diskret. De bruges også nogle gange til at kontrollere lukkede rum, f.eks. tanke, hvor gasrisikotypen er kendt, før nogen går ind i rummet. De er beregnet til overvågning på nært hold og er normalt ikke egnede til langsigtet kontinuerlig overvågning af større rum. Bærbare gasdetektorer er den sikreste og mest gennemprøvede måde at beskytte de enkelte arbejdstagere på, når de bevæger sig rundt.

Bærbare detektorer lagrer oplysninger om gaseksponering i hele et skift samt om hændelser som f.eks. alarmer og nærved-ulykker. Disse data kan overføres til en cloud-baseret portal for at give mange fordele, f.eks. forbedret driftseffektivitet og overholdelse af sikkerhedsreglerne, samt give en robust og fleksibel mekanisme til at levere værdifuld indsigt, der kan bruges til at handle. Dataløsninger giver håndgribelige fordele for alle størrelser af bærbare flåder, uanset om gasdetektorer anvendes onsite, offsite eller begge dele. Bærbare gasdetektorer koster typisk mindre end faste systemer, og de fleste er batteridrevne. På den anden side skal hver enkelt bruger være ordentligt uddannet til at betjene sin bærbare detektor. Desuden er bærbare detektorer typisk ikke direkte forbundet med andre sikkerhedssystemer. Hvis detektoren slår alarm, skal brugeren derfor selv træffe foranstaltninger for at mindske risikoen for sig selv eller andre.