Som den primære teknologi til detektering af brændbare gasser siden 1960'erne, hvor de blev opfundet, er pellistorsensorer et værdifuldt detektionsværktøj for dem, der arbejder i brændbare miljøer.
Pellistoren, der også er kendt som en katalytisk perlesensor, registrerer brændbare gasser eller dampe, der falder under det eksplosive område, for at advare om stigende gasniveauer. Det sker ved hjælp af en spole af modstandstråd inde i en lille aktiv perle, der består af cement og platinkatalysator. Katalysatoren sænker den temperatur, hvor gas antændes omkring perlen, og sikrer, at den tilstedeværende brændbare gas får perlens temperatur til at stige, og at spolens modstand stiger, hvilket giver et mål for brændbarhed via en sammenligning af spænding med et referencekredsløb. Referencekredsløbet indeholder ofte en anden perle, der ligner den første, men hvis katalysator bevidst er forgiftet. Forgiftningen af det kompenserende element skal sikre, at der ikke sker katalytisk oxidation. Det reagerer dog stadig på samme måde på uønskede signaler, der genereres af det lokale miljø omkring perlerne, f.eks. omgivelsestemperatur, luftfugtighed eller gasstrømningshastighed.
Når der er en brændbar gas til stede, stiger perlens temperatur og modstand i forhold til modstanden af den inaktive referenceperle. Forskellen i modstand kan derefter måles, hvilket gør det muligt at måle den tilstedeværende gas. De to perler anbringes i et kredsløb, som får dem til at varme op til mellem 230-250˚C; en temperatur, hvor reaktionen til brændbare gasser vil finde sted, hvis der er tilstrækkelig platinkatalysator til stede.
Da de blev opfundet, var pellistorer en løsning på de langvarige problemer med flammesikkerhedslamper og kanarieteknikker i minerne. For nylig er katalytiske sensorer blevet udnyttet i industrielle applikationer som olieraffinaderier og olieplatforme. Pellistorsensorer har tendens til at være billigere end IR-sensorer på grund af forskelle i teknologiniveauet, men på den anden side skal de måske udskiftes oftere, da katalysatorer forgiftes eller perler knækkes af høje koncentrationer af brændbar gas, der forårsager overophedning.
Beskrivelse
Når de udsættes for høje gaskoncentrationer , reduceres pellistorens funktionalitet. Koncentrationer på >100 % LEL kan kompromittere sensorens ydeevne og skabe en forskydning i nul-/baseline-signalet. Dette skyldes hurtige temperaturstigninger på perleoverfladen, som får den til at udvide sig ujævnt. Perlens yderside skiller sig fra perlens inderside, og der opstår revner.
Et af de største problemer med pellistorer er deres modtagelighed over for forgiftning eller hæmning. Katalysatoroverfladens evne til at oxidere gassen reduceres drastisk, når den forgiftes, og dermed mindskes sensorens funktionalitet. Pellistorer med højere effekt har ofte en større katalytisk aktivitet og er mindre sårbare over for forgiftning. Mere porøse perler har også større katalytisk aktivitet, da deres overfladevolumen, som gassen kan komme til, er større. En pellistor, der er blevet forgiftet, vil fortsat være elektrisk funktionsdygtig, men vil muligvis ikke reagere på gas. Dette kan være særlig problematisk, da det kan give et misvisende billede af, at gasdetektoren og styresystemet er i orden, selv om de i virkeligheden ikke ville opdage en brandbar gaslækage. Der er tale om en uopdaget fejl.
Et andet problem for disse typer sensorer er ekstreme mekaniske stød eller vibrationer.
Ufuldstændig forbrænding og kulstofaflejringer på perlen er også et problem for pellistorer. Når kulstoffet "vokser" i porerne, skaber det mekaniske skader og mindsker derfor sensorens detektionskapacitet, eller det kan simpelthen blokere for gasens passage til katalysatoren og dermed mindske sensorens respons.
Fejl kan kun opdages ved hjælp af stødprøvning før hver brug for at sikre, at ydeevnen ikke forringes.
Et sidste problem er, når der anvendes styren, vinylchlorid eller andre polymeriserende forbindelser. Varmen fra pellistorperlerne kan få gassen til at danne en pæn "plastikpose" omkring perlerne under den første eksponering for gas. Under efterfølgende eksponeringer kan gassen ikke nå perlen, da den ikke kan passere gennem "plastikposen", så den opdages ikke.
