Sensoren spielen bei der Überwachung brennbarer Gase und Dämpfe eine wichtige Rolle. Umgebung, Ansprechzeit und Temperaturbereich sind nur einige der Faktoren, die bei der Entscheidung für die beste Technologie zu berücksichtigen sind.

In diesem Blog stellen wir die Unterschiede zwischen Pellistor- (katalytischen) und Infrarotsensoren (IR-Sensoren) vor, erläutern, warum beide Technologien Vor- und Nachteile haben und wie man herausfindet, welche für die verschiedenen Umgebungen am besten geeignet ist.

Pellistor-Sensor

Ein Pellistor-Gassensor ist ein Gerät zur Erkennung brennbarer Gase oder Dämpfe, die in den Explosionsbereich fallen, um vor steigenden Gaskonzentrationen zu warnen. Der Sensor besteht aus einer Spule aus Platindraht, in die ein Katalysator eingefügt ist, der eine kleine aktive Perle bildet, die die Temperatur senkt, bei der sich das Gas um sie herum entzündet. Wenn ein brennbares Gas vorhanden ist, steigen die Temperatur und der Widerstand des Wulstes im Verhältnis zum Widerstand des inerten Referenzwulstes. Der Widerstandsunterschied kann gemessen werden, was die Messung des vorhandenen Gases ermöglicht. Aufgrund der Katalysatoren und Kügelchen wird ein Pellistorsensor auch als katalytischer oder katalytischer Kügelchensensor bezeichnet.

Ursprünglich wurden die Pellistor-Sensoren in den 1960er Jahren von dem britischen Wissenschaftler und Erfinder Alan Baker entwickelt und dienten ursprünglich als Lösung für die seit langem eingesetzten Flammensicherungslampen und Kanarienvögel. In jüngerer Zeit werden die Geräte in industriellen und unterirdischen Anwendungen wie Bergwerken oder im Tunnelbau, in Ölraffinerien und auf Bohrinseln eingesetzt.

Pellistor-Sensoren sind aufgrund des unterschiedlichen technischen Niveaus im Vergleich zu IR-Sensoren relativ preisgünstiger, müssen aber unter Umständen häufiger ausgetauscht werden.

Mit einem linearen Ausgang, der der Gaskonzentration entspricht, können Korrekturfaktoren verwendet werden, um die ungefähre Reaktion von Pellistoren auf andere brennbare Gase zu berechnen, was Pellistoren zu einer guten Wahl macht, wenn mehrere brennbare Dämpfe vorhanden sind.

Darüber hinaus eignen sich Pellistoren in ortsfesten Detektoren mit mV-Brückenausgängen wie dem Xgard Typ 3 hervorragend für schwer zugängliche Bereiche, da die Kalibrierung am lokalen Bedienfeld vorgenommen werden kann.

Andererseits haben Pellistoren Probleme in Umgebungen mit wenig oder gar keinem Sauerstoff, da der Verbrennungsprozess, mit dem sie arbeiten, Sauerstoff erfordert. Aus diesem Grund enthalten Geräte für beengte Räume, die katalytische LEL-Sensoren vom Typ Pellistor enthalten, oft auch einen Sensor zur Messung von Sauerstoff.

In Umgebungen, in denen Verbindungen Silizium, Blei, Schwefel und Phosphate enthalten, ist der Sensor anfällig für Vergiftungen (irreversibler Empfindlichkeitsverlust) oder Inhibierungen (reversibler Empfindlichkeitsverlust), was eine Gefahr für Personen am Arbeitsplatz darstellen kann.

Wenn sie hohen Gaskonzentrationen ausgesetzt sind, können Pellistor-Sensoren beschädigt werden. In solchen Situationen sind Pellistoren nicht "ausfallsicher", d. h. es erfolgt keine Benachrichtigung, wenn ein Gerätefehler festgestellt wird. Jeder Fehler kann nur durch einen Bump-Test vor jedem Einsatz festgestellt werden, um sicherzustellen, dass die Leistung nicht beeinträchtigt wird.

IR-Sensor

Die Infrarotsensorik basiert auf dem Prinzip, dass Infrarotlicht (IR) einer bestimmten Wellenlänge vom Zielgas absorbiert wird. Normalerweise gibt es in einem Sensor zwei Strahler, die IR-Lichtstrahlen erzeugen: einen Messstrahl mit einer Wellenlänge, die vom Zielgas absorbiert wird, und einen Referenzstrahl, der nicht absorbiert wird. Beide Strahlen haben die gleiche Intensität und werden von einem Spiegel im Inneren des Sensors auf einen Photoempfänger abgelenkt. Der sich daraus ergebende Intensitätsunterschied zwischen dem Referenz- und dem Messstrahl wird bei Vorhandensein des Zielgases zur Messung der Konzentration des vorhandenen Gases verwendet.

In vielen Fällen kann die Infrarot (IR)-Sensortechnologie eine Reihe von Vorteilen gegenüber Pellistoren bieten oder in Bereichen zuverlässiger sein, in denen die Leistung von Pellistor-basierten Sensoren beeinträchtigt werden kann - einschließlich sauerstoffarmer und inerter Umgebungen. Da nur der Infrarotstrahl mit den umgebenden Gasmolekülen interagiert, hat der Sensor den Vorteil, dass er nicht von Vergiftungen oder Hemmungen bedroht ist.

Die IR-Technologie bietet eine ausfallsichere Prüfung. Das bedeutet, dass bei einem Ausfall des Infrarotstrahls der Benutzer über diesen Fehler informiert wird.

Ein Beispiel für einen unserer IR-basierten Detektoren ist der Crowcon Gas-Pro IR, der sich ideal für die Öl- und Gasindustrie eignet, da er Methan, Pentan oder Propan in potenziell explosiven, sauerstoffarmen Umgebungen aufspüren kann, in denen Pellistor-Sensoren Probleme haben können. Wir verwenden auch einen Doppelbereichssensor für %LEL und %Volumen in unserem Gas-Pro TK, der für die Messung und Umschaltung zwischen beiden Messungen geeignet ist, so dass er immer sicher mit dem richtigen Parameter arbeitet.

Allerdings sind nicht alle IR-Sensoren perfekt, da sie nur linear auf das Zielgas reagieren; die Reaktion eines IR-Sensors auf andere brennbare Dämpfe als das Zielgas ist nicht linear.

Ebenso wie Pellistoren anfällig für Vergiftungen sind, sind Infrarotsensoren anfällig für schwere mechanische und thermische Schocks und werden auch durch starke Druckschwankungen stark beeinträchtigt. Außerdem können Infrarotsensoren nicht zur Erkennung von Wasserstoffgas verwendet werden, daher empfehlen wir in diesem Fall die Verwendung von Pellistoren oder elektromechanischen Sensoren.

Das oberste Ziel der Sicherheit ist die Auswahl der besten Detektionstechnologie, um die Gefahren am Arbeitsplatz zu minimieren. Wir hoffen, dass wir durch die klare Identifizierung der Unterschiede zwischen diesen beiden Sensoren das Bewusstsein dafür schärfen können, wie verschiedene industrielle und gefährliche Umgebungen sicher bleiben können.

Wenn Sie weitere Informationen zu Pellistor- und IR-Sensoren benötigen, können Sie unser Whitepaper mit Abbildungen und Diagrammen herunterladen, das Ihnen hilft, die beste Technologie für Ihre Anwendung zu finden.