Eine kurze Geschichte der Gasdetektion 

Die Entwicklung der Gasüberwachung hat sich im Laufe der Jahre stark verändert. Neue, innovative Ideen von Kanarienvögeln bis hin zu tragbaren Überwachungsgeräten bieten den Arbeitern eine kontinuierliche, präzise Gasüberwachung.

Die industrielle Revolution war der Katalysator für die Entwicklung der Gasdetektion, da sie die Verwendung von vielversprechenden Brennstoffen wie Kohle ermöglichte. Da Kohle entweder im Bergbau oder unter Tage abgebaut werden kann, waren Hilfsmittel wie Helme und Flammenlampen der einzige Schutz vor den Gefahren einer Methanexposition unter Tage, die noch nicht entdeckt worden waren. Methangas ist farb- und geruchlos, so dass seine Anwesenheit schwer zu erkennen ist, bis ein auffälliges Muster von Gesundheitsproblemen entdeckt wird. Die Risiken der Gasexposition führten dazu, dass man mit Nachweismethoden experimentierte, um die Sicherheit der Arbeiter auf Jahre hinaus zu gewährleisten.

Der Bedarf an Gasdetektion

Als sich die Gasbelastung abzeichnete, wurde den Bergleuten klar, dass sie wissen mussten, ob es in der Mine, in der sie arbeiteten, eine Methangasquelle gab. Anfang des 19. Jahrhunderts wurde der erste Gasdetektor erfunden, und viele Bergleute trugen Flammenleuchten an ihren Helmen, um während der Arbeit sehen zu können, so dass die Fähigkeit, das extrem brennbare Methangas aufzuspüren, von größter Bedeutung war. Die Arbeiter trugen eine dicke, nasse Decke über dem Körper und hatten einen langen Docht bei sich, dessen Ende in Flammen stand. Beim Betreten der Minen bewegte der Arbeiter die Flamme an den Wänden entlang und suchte nach Gaseinschlüssen. Wurde eine Gasblase gefunden, entzündete sie sich und wurde der Besatzung gemeldet, während die Person, die sie aufspürte, durch die Decke geschützt war. Mit der Zeit wurden fortschrittlichere Methoden zum Aufspüren von Gas entwickelt.

Die Einführung der Kanarienvögel

Die Gasdetektion wurde von Menschen auf Kanarienvögel verlagert, da diese laut zwitschern und ein ähnliches Nervensystem zur Steuerung der Atmung haben. Die Kanarienvögel wurden in bestimmten Bereichen des Bergwerks platziert, von wo aus die Arbeiter nach den Kanarienvögeln sahen, um sie zu versorgen und festzustellen, ob ihre Gesundheit beeinträchtigt war. Während der Arbeitsschichten hörten die Bergleute auf das Zwitschern der Kanarienvögel. Wenn ein Kanarienvogel anfing, seinen Käfig zu schütteln, war dies ein deutliches Anzeichen dafür, dass er einer Gasblase ausgesetzt war, die seine Gesundheit beeinträchtigt hatte. Die Bergleute evakuierten dann das Bergwerk und stellten fest, dass es unsicher war, es zu betreten. In einigen Fällen, in denen der Kanarienvogel ganz aufhörte zu zwitschern, wussten die Bergleute, dass sie das Bergwerk schneller verlassen mussten, bevor die Gasbelastung ihre Gesundheit beeinträchtigen konnte.

Das Flammenlicht

Die Flammenlampe war die nächste Entwicklung für die Gasdetektion im Bergwerk, da man sich um die Sicherheit der Tiere sorgte. Während die Flamme den Bergleuten Licht spendete, befand sie sich in einer Flammensperre, die jegliche Hitze absorbierte und die Flamme einfing, um zu verhindern, dass sie eventuell vorhandenes Methan entzündete. Die äußere Hülle enthielt ein Glasstück mit drei horizontal verlaufenden Einschnitten. Die mittlere Linie stellte die ideale Gasumgebung dar, während die untere Linie eine sauerstoffarme Umgebung und die obere Linie eine Methanexposition oder eine sauerstoffangereicherte Umgebung anzeigte. Die Bergleute zündeten die Flamme in einer Umgebung mit Frischluft an. Wenn die Flamme kleiner wurde oder zu erlöschen begann, deutete dies auf eine sauerstoffarme Umgebung hin. Wurde die Flamme größer, wussten die Bergleute, dass Methan mit Sauerstoff vorhanden war, was in beiden Fällen bedeutete, dass sie das Bergwerk verlassen mussten.

Der katalytische Sensor

Obwohl die Flammenlampe eine Entwicklung in der Gasdetektionstechnologie war, war sie doch kein "Einheitsansatz" für alle Branchen. Daher war der katalytische Sensor der erste Gasdetektor, der Ähnlichkeit mit der modernen Technologie hat. Die Sensoren funktionieren nach dem Prinzip, dass bei der Oxidation eines Gases Wärme entsteht. Der katalytische Sensor funktioniert durch eine Temperaturänderung, die proportional zur Gaskonzentration ist. Dies war zwar ein Fortschritt in der Entwicklung der für die Gasdetektion erforderlichen Technologie, doch war anfangs noch eine manuelle Bedienung erforderlich, um einen Messwert zu erhalten.

Moderne Technologie

Die Gaswarntechnik hat sich seit dem frühen 19. Jahrhundert, als das erste Gaswarngerät registriert wurde, enorm weiterentwickelt. Heute gibt es mehr als fünf verschiedene Arten von Sensoren, die in allen Branchen eingesetzt werden, darunter Elektrochemische, Katalytische Perlen (Pellistor), Photoionisationsdetektor (PID) und Infrarot-Technik (IR), zusammen mit den modernsten Sensoren Molekulares Eigenschaftsspektrometer™ (MPS) und Langlebiger Sauerstoff (LLO2) sind moderne Gasdetektoren hochempfindlich, genau und vor allem zuverlässig, so dass die Sicherheit aller Mitarbeiter gewährleistet ist und die Zahl der Todesfälle am Arbeitsplatz reduziert werden kann.

Was ist ein Pellistor (katalytische Perlen)? 

Pellistor-Sensoren bestehen aus zwei aufeinander abgestimmten Drahtspulen, die jeweils in eine Keramikperle eingebettet sind. Durch die Spulen fließt Strom, der die Perlen auf etwa 230˚C erhitzt. Die Perle wird durch die Verbrennung heiß, was zu einem Temperaturunterschied zwischen dieser aktiven und der anderen "Referenz"-Perle führt. Dadurch entsteht ein Widerstandsunterschied, der gemessen wird; die Menge des vorhandenen Gases ist direkt proportional zur Widerstandsänderung, so dass die Gaskonzentration in Prozent der unteren Explosionsgrenze (% UEG*) genau bestimmt werden kann. Das brennbare Gas verbrennt an der Perle, und die zusätzlich erzeugte Wärme führt zu einem Anstieg des Spulenwiderstands, der vom Gerät gemessen wird, um die Gaskonzentration anzuzeigen. Pellistor-Sensoren sind in der Industrie weit verbreitet, z. B. auf Bohrinseln, in Raffinerien und im Untertagebau, z. B. in Bergwerken und Tunneln.

Vorteile von Pellistor-Sensoren?

Pellistor-Sensoren sind aufgrund des unterschiedlichen Stands der Technik im Vergleich zu komplexeren Technologien wie IR-SensorenAllerdings müssen sie 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 machen kann, wenn mehrere brennbare Gase und Dämpfe vorhanden sind.

Beeinflussende Faktoren Pellistor-Sensor Lebensdauer

Zu den beiden Hauptfaktoren, die die Lebensdauer des Sensors verkürzen, gehören eine hohe Gaskonzentration und die Vergiftung oder Inhibierung des Sensors. Auch extreme mechanische Stöße oder Vibrationen können die Lebensdauer des Sensors beeinträchtigen.

Die Fähigkeit der Katalysatoroberfläche, das Gas zu oxidieren, nimmt ab, wenn sie vergiftet oder gehemmt wurde. In einigen Anwendungen, in denen keine hemmenden oder vergiftenden Verbindungen vorhanden sind, ist eine Sensorlebensdauer von bis zu zehn Jahren bekannt. Leistungsstärkere Pellistoren haben größere Kügelchen und damit mehr Katalysator, und diese größere katalytische Aktivität macht sie weniger anfällig für Vergiftungen. Porösere Kügelchen ermöglichen einen leichteren Zugang des Gases zu mehr Katalysator, so dass eine größere katalytische Aktivität von einem Oberflächenvolumen statt nur von einem Oberflächenbereich ausgeht. Ein geschickter Entwurf und ausgeklügelte Herstellungsverfahren gewährleisten eine maximale Porosität der Perlen.

Die Festigkeit des Wulstes ist ebenfalls von großer Bedeutung, da die Exposition gegenüber hohen Gaskonzentrationen (>100% UEG) die Integrität des Sensors beeinträchtigen und zu Rissen führen kann. Die Leistung wird beeinträchtigt, und häufig kommt es zu Verschiebungen im Null-/Basisliniensignal. Eine unvollständige Verbrennung führt zu Kohlenstoffablagerungen auf der Perle: Der Kohlenstoff "wächst" in den Poren und verursacht mechanische Schäden oder behindert einfach nur das Gas, das den Pellistor erreicht. Der Kohlenstoff kann jedoch mit der Zeit abgebrannt werden, um die katalytischen Stellen wieder freizulegen.

Extreme mechanische Stöße oder Vibrationen können in seltenen Fällen einen Bruch der Pellistorspulen verursachen. Dieses Problem tritt eher bei tragbaren als bei stationären Gasdetektoren auf, da diese eher fallen gelassen werden und die verwendeten Pellistoren weniger Strom verbrauchen (um die Batterielebensdauer zu maximieren) und daher empfindlichere, dünnere Drahtspulen verwenden.

Was passiert, wenn ein Pellistor vergiftet wird?

Ein vergifteter Pellistor bleibt zwar elektrisch funktionsfähig, reagiert aber möglicherweise nicht auf Gas, da er bei Kontakt mit entflammbaren Gasen keinen Ausgang erzeugt. Dies bedeutet, dass ein Melder keinen Alarm auslöst und den Eindruck erweckt, dass die Umgebung sicher ist.

Silizium-, blei-, schwefel- und phosphathaltige Verbindungen können die Leistung von Pellistoren schon bei wenigen Teilen pro Million (ppm) beeinträchtigen. Egal, ob es sich um etwas in Ihrer allgemeinen Arbeitsumgebung handelt oder um etwas so Harmloses wie Reinigungsmittel oder Handcreme, wenn Sie es in die Nähe eines Pellistors bringen, könnten Sie die Wirksamkeit Ihres Sensors beeinträchtigen, ohne es zu merken.

Warum sind Silikone schlecht?

Silikone haben ihre Vorzüge, aber sie sind vielleicht häufiger anzutreffen, als Sie zunächst dachten. Einige Beispiele sind Dichtstoffe, Klebstoffe, Schmiermittel sowie thermische und elektrische Isolierung. Silikone können den Sensor eines Pellistors schon bei extrem niedrigen Konzentrationen vergiften, weil sie kumulativ wirken, d. h. Stück für Stück.

Produkte

Unser tragbaren Produkte verwenden alle tragbare Pellistor-Perlen mit geringem Stromverbrauch. Dies verlängert die Batterielebensdauer, macht sie aber anfällig für Vergiftungen. Deshalb bieten wir Alternativen an, die keine Vergiftung verursachen, wie z. B. die IR- und MPS-Sensoren. Unser stationären Produkte verwenden einen porösen, hochenergetischen festen Pellistor.

Um mehr zu erfahren, besuchen Sie unsere technische Seite für weitere Informationen.

Wie lange wird mein Gassensor halten?

Gasdetektoren werden in vielen Industriezweigen (z. B. Wasseraufbereitung, Raffinerien, Petrochemie, Stahlindustrie und Bauwesen, um nur einige zu nennen) in großem Umfang eingesetzt, um Personal und Ausrüstung vor gefährlichen Gasen und deren Auswirkungen zu schützen. Die Benutzer von tragbaren und fest installierten Geräten kennen die potenziell erheblichen Kosten, die für den sicheren Betrieb ihrer Geräte während ihrer Lebensdauer anfallen. Unter Gassensoren versteht man die Messung der Konzentration eines bestimmten Analyten von Interesse, z. B. CO (Kohlenmonoxid), CO2 (Kohlendioxid) oder NOx (Stickoxid). Es gibt zwei Gassensoren, die in industriellen Anwendungen am häufigsten eingesetzt werden: elektrochemische Sensoren für toxische Gase und Sauerstoffmessungen und Pellistoren (oder katalytische Perlen) für brennbare Gase. In den letzten Jahren hat die Einführung der beiden Sauerstoff und MPS (Molecular Property Spectrometer)-Sensoren haben in den letzten Jahren für mehr Sicherheit gesorgt.

Woran erkenne ich, dass mein Sensor ausgefallen ist?

In den letzten Jahrzehnten wurden mehrere Patente und Techniken auf Gasdetektoren angewandt, die angeblich in der Lage sind, festzustellen, wann ein elektrochemischer Sensor ausgefallen ist. Die meisten dieser Verfahren lassen jedoch nur den Schluss zu, dass der Sensor durch irgendeine Form der Elektrodenstimulation funktioniert, und könnten ein falsches Gefühl der Sicherheit vermitteln. Die einzige sichere Methode, um nachzuweisen, dass ein Sensor funktioniert, besteht darin, Prüfgas zuzuführen und die Reaktion zu messen: ein Bump-Test oder eine vollständige Kalibrierung.

Elektrochemischer Sensor

Elektrochemische Sensoren werden meist im Diffusionsmodus verwendet, bei dem Gas aus der Umgebung durch ein Loch in der Oberfläche der Zelle eintritt. Einige Geräte verwenden eine Pumpe, um dem Sensor Luft oder Gasproben zuzuführen. Eine PTFE-Membran wird über der Öffnung angebracht, um das Eindringen von Wasser oder Ölen in die Zelle zu verhindern. Sensorbereiche und Empfindlichkeiten können durch die Verwendung unterschiedlich großer Löcher variiert werden. Größere Löcher bieten eine höhere Empfindlichkeit und Auflösung, während kleinere Löcher die Empfindlichkeit und Auflösung verringern, aber den Bereich vergrößern.

Faktoren, die die Lebensdauer elektrochemischer Sensoren beeinflussen

Es gibt drei Hauptfaktoren, die sich auf die Lebensdauer des Sensors auswirken: Temperatur, extrem hohe Gaskonzentrationen und Feuchtigkeit. Weitere Faktoren sind die Sensorelektroden sowie extreme Vibrationen und mechanische Stöße.

Extreme Temperaturen können die Lebensdauer des Sensors beeinträchtigen. Der Hersteller gibt einen Betriebstemperaturbereich für das Gerät an: in der Regel -30˚C bis +50˚C. Qualitativ hochwertige Sensoren sind jedoch in der Lage, kurzzeitige Überschreitungen dieser Grenzwerte zu verkraften. Kurze (1-2 Stunden) Exposition gegenüber 60-65˚C für H2S- oder CO-Sensoren (zum Beispiel) ist akzeptabel, aber wiederholte Vorfälle führen zur Verdampfung des Elektrolyts und zu Verschiebungen der Basislinie (Null) und zu einer langsameren Reaktion.

Die Exposition gegenüber extrem hohen Gaskonzentrationen kann die Sensorleistung ebenfalls beeinträchtigen. Elektrochemische Sensoren werden in der Regel bis zum Zehnfachen ihres Auslegungsgrenzwertes getestet. Sensoren, die aus hochwertigem Katalysatormaterial hergestellt werden, sollten solchen Belastungen standhalten können, ohne dass es zu chemischen Veränderungen oder langfristigen Leistungseinbußen kommt. Sensoren mit geringerer Katalysatorbelastung können Schaden nehmen.

Den größten Einfluss auf die Lebensdauer der Sensoren hat die Luftfeuchtigkeit. Die ideale Umgebungsbedingung für elektrochemische Sensoren ist 20˚Celsius und 60 % RH (relative Luftfeuchtigkeit). Steigt die Luftfeuchtigkeit über 60 % RH, wird Wasser in den Elektrolyten absorbiert, was zu einer Verdünnung führt. In extremen Fällen kann der Flüssigkeitsgehalt um das 2-3-fache ansteigen, was zu Leckagen am Sensorgehäuse und dann an den Stiften führen kann. Unter 60 % r.F. beginnt das Wasser im Elektrolyt zu dehydrieren. Die Ansprechzeit kann sich durch das Austrocknen des Elektrolyten erheblich verlängern. Sensorelektroden können unter ungewöhnlichen Bedingungen durch störende Gase vergiftet werden, die am Katalysator adsorbieren oder mit ihm reagieren und Nebenprodukte erzeugen, die den Katalysator hemmen.

Extreme Erschütterungen und mechanische Stöße können die Sensoren ebenfalls beschädigen, da die Schweißnähte, die die Platinelektroden, die Verbindungsstreifen (oder Drähte bei einigen Sensoren) und die Stifte miteinander verbinden, brechen.

Normale" Lebenserwartung eines elektrochemischen Sensors

Elektrochemische Sensoren für gebräuchliche Gase wie Kohlenmonoxid oder Schwefelwasserstoff haben eine Betriebslebensdauer, die üblicherweise mit 2-3 Jahren angegeben wird. Exotischere Gassensoren wie z. B. Fluorwasserstoff haben eine Lebensdauer von nur 12-18 Monaten. Unter idealen Bedingungen (stabile Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Bereich von 20 °C und 60 % relative Luftfeuchtigkeit) und ohne das Auftreten von Verunreinigungen sind elektrochemische Sensoren für eine Betriebsdauer von mehr als 4000 Tagen (11 Jahren) bekannt. Die regelmäßige Einwirkung des Zielgases schränkt die Lebensdauer dieser winzigen Brennstoffzellen nicht ein: Hochwertige Sensoren verfügen über eine große Menge an Katalysatormaterial und robuste Leiter, die durch die Reaktion nicht erschöpft werden.

Pellistor-Sensor

Pellistor-Sensoren bestehen aus zwei aufeinander abgestimmten Drahtspulen, die jeweils in eine Keramikperle eingebettet sind. Durch die Spulen fließt Strom, der die Perlen auf etwa 500˚C erhitzt. Das brennbare Gas verbrennt an der Perle, und die zusätzlich erzeugte Wärme führt zu einem Anstieg des Spulenwiderstands, der vom Gerät gemessen wird, um die Gaskonzentration anzuzeigen.

Faktoren, die die Lebensdauer von Pellistor-Sensoren beeinflussen

Die beiden Hauptfaktoren, die sich auf die Lebensdauer des Sensors auswirken, sind eine hohe Gaskonzentration und eine Potenzierung oder Inhibierung des Sensors. Auch extreme mechanische Stöße oder Vibrationen können die Lebensdauer des Sensors beeinträchtigen. Die Fähigkeit der Katalysatoroberfläche, das Gas zu oxidieren, nimmt ab, wenn sie vergiftet oder gehemmt wurde. Eine Sensorlebensdauer von mehr als zehn Jahren ist bei Anwendungen üblich, bei denen keine hemmenden oder vergiftenden Verbindungen vorhanden sind. Pellistoren mit höherer Leistung haben eine größere katalytische Aktivität und sind weniger anfällig für Vergiftungen. Porösere Kügelchen haben auch eine größere katalytische Aktivität, da ihr Oberflächenvolumen größer ist. Ein geschickter Entwurf und ausgeklügelte Herstellungsverfahren gewährleisten eine maximale Porosität der Perlen. Hohe Gaskonzentrationen (>100%LEL) können die Sensorleistung ebenfalls beeinträchtigen und eine Verschiebung des Null-/Basisliniensignals verursachen. Eine unvollständige Verbrennung führt zu Kohlenstoffablagerungen auf der Sicke: Der Kohlenstoff "wächst" in den Poren und verursacht mechanische Schäden. Der Kohlenstoff kann jedoch im Laufe der Zeit abgebrannt werden, um die katalytischen Stellen wieder freizulegen. Extreme mechanische Stöße oder Vibrationen können in seltenen Fällen auch einen Bruch der Pellistorspulen verursachen. Dieses Problem tritt eher bei tragbaren als bei stationären Gasdetektoren auf, da diese eher fallen gelassen werden und die verwendeten Pellistoren weniger Strom verbrauchen (um die Batterielebensdauer zu maximieren) und daher empfindlichere, dünnere Drahtspulen verwenden.

Woran erkenne ich, dass mein Sensor ausgefallen ist?

Ein vergifteter Pellistor bleibt elektrisch funktionsfähig, reagiert aber möglicherweise nicht auf Gas. Daher können das Gaswarngerät und das Kontrollsystem scheinbar in einem gesunden Zustand sein, aber ein Leck in einem brennbaren Gas wird möglicherweise nicht erkannt.

Sauerstoffsensor

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Unser neuer bleifreier, langlebiger Sauerstoffsensor hat keine komprimierten Bleistränge, in die der Elektrolyt eindringen muss, so dass ein dickflüssiger Elektrolyt verwendet werden kann, was bedeutet, dass es keine Lecks gibt, keine durch Lecks verursachte Korrosion und verbesserte Sicherheit. Die zusätzliche Robustheit dieses Sensors ermöglicht es uns, eine 5-Jahres-Garantie zu gewähren, die für zusätzliche Sicherheit sorgt.

Langlebige Sauerstoffsensoren haben eine lange Lebensdauer von 5 Jahren und zeichnen sich durch geringere Ausfallzeiten, niedrigere Betriebskosten und eine geringere Umweltbelastung aus. Sie messen Sauerstoff über einen breiten Konzentrationsbereich von 0 bis 30 % Volumen genau und sind die nächste Generation der O2-Gaserkennung.

MPS-Sensor

MPS Sensor bietet eine fortschrittliche Technologie, die eine Kalibrierung überflüssig macht und eine "echte UEG (untere Explosionsgrenze)" für die Messung von fünfzehn brennbaren Gasen liefert, aber alle brennbaren Gase in einer Umgebung mit mehreren Arten erkennen kann. Dies verringert das Risiko für das Personal und vermeidet kostspielige Ausfallzeiten. Der MPS-Sensor ist außerdem immun gegen Sensorvergiftungen.  

Sensorausfälle aufgrund von Vergiftungen können eine frustrierende und kostspielige Erfahrung sein. Die Technologie des MPS™-Sensorswird durch Verunreinigungen in der Umgebung nicht beeinträchtigt. Bei Prozessen mit Verunreinigungen steht nun eine Lösung zur Verfügung, die zuverlässig und ausfallsicher arbeitet, um den Bediener zu warnen und dem Personal und den Anlagen in gefährlichen Umgebungen ein sicheres Gefühl zu geben. Es ist jetzt möglich, mehrere brennbare Gase zu erkennen, sogar in rauen Umgebungen, mit nur einem Sensor, der nicht kalibriert werden muss und eine erwartete Lebensdauer von mindestens 5 Jahren hat.

Die Gefahren des Wasserstoffs

Als Brennstoff ist Wasserstoff leicht entzündlich, und bei Leckagen besteht eine große Brandgefahr. Wasserstoffbrände unterscheiden sich jedoch deutlich von Bränden mit anderen Brennstoffen. Wenn schwerere Brennstoffe und Kohlenwasserstoffe wie Benzin oder Diesel auslaufen, sammeln sie sich in Bodennähe. Im Gegensatz dazu ist Wasserstoff eines der leichtesten Elemente der Erde, so dass sich das Gas bei einem Leck schnell nach oben ausbreitet. Das macht eine Entzündung unwahrscheinlicher, aber ein weiterer Unterschied besteht darin, dass Wasserstoff sich leichter entzündet und brennt als Benzin oder Diesel. Wenn Wasserstoff vorhanden ist, reicht sogar ein Funke statischer Elektrizität vom Finger einer Person aus, um eine Explosion auszulösen. Die Wasserstoffflamme ist außerdem unsichtbar, so dass es schwierig ist, den Ort des eigentlichen "Feuers" zu bestimmen, aber sie erzeugt eine geringe Strahlungswärme, da kein Kohlenstoff vorhanden ist, und neigt dazu, schnell auszubrennen.

Wasserstoff ist geruchs-, farb- und geschmacksneutral, so dass Lecks allein mit den menschlichen Sinnen schwer zu erkennen sind. Wasserstoff ist ungiftig, aber in Innenräumen wie Batterielagerräumen kann er sich ansammeln und durch Verdrängung von Sauerstoff zum Ersticken führen. Diese Gefahr lässt sich bis zu einem gewissen Grad ausgleichen, indem man dem Wasserstoffkraftstoff Geruchsstoffe hinzufügt, die ihm einen künstlichen Geruch verleihen und die Benutzer im Falle eines Lecks warnen. Da sich Wasserstoff jedoch schnell verteilt, ist es unwahrscheinlich, dass der Geruchsstoff mit ihm reist. Wasserstoff, der in Innenräumen entweicht, sammelt sich schnell, zunächst an der Decke und füllt schließlich den ganzen Raum aus. Daher ist die Platzierung von Gasdetektoren entscheidend für die frühzeitige Erkennung eines Lecks.

Wasserstoff wird normalerweise in Flüssigwasserstofftanks gelagert und transportiert. Das letzte Problem ist, dass flüssiger Wasserstoff extrem kalt ist, da er komprimiert ist. Sollte Wasserstoff aus dem Tank entweichen und mit der Haut in Berührung kommen, kann dies zu schweren Erfrierungen oder sogar zum Verlust von Gliedmaßen führen.

Welche Sensortechnologie eignet sich am besten für den Nachweis von Wasserstoff?

Crowcon verfügt über eine breite Palette von Produkten für den Nachweis von Wasserstoff. Die traditionellen Sensortechnologien für den Nachweis brennbarer Gase sind Pellistoren und Infrarot (IR). Pellistor-Gassensoren (auch katalytische Gassensoren genannt) sind seit den 1960er Jahren die wichtigste Technologie zur Erkennung brennbarer Gase, und auf unserer Lösungsseite erfahren Sie mehr über Pellistor-Sensoren. Ihr größter Nachteil ist jedoch, dass Pellistor-Sensoren in sauerstoffarmen Umgebungen nicht richtig funktionieren und sogar ausfallen können. In einigen Anlagen besteht die Gefahr, dass Pellistoren vergiftet oder gehemmt werden, so dass die Arbeiter ungeschützt sind. Außerdem sind Pellistor-Sensoren nicht ausfallsicher, und ein Sensorausfall wird erst erkannt, wenn Prüfgas zugeführt wird.

Infrarotsensoren sind eine zuverlässige Methode zur Erkennung brennbarer Kohlenwasserstoffe in sauerstoffarmen Umgebungen. Sie sind nicht anfällig für Vergiftungen, so dass IR die Sicherheit unter diesen Bedingungen erheblich verbessern kann. Lesen Sie mehr über IR-Sensoren auf unserer Lösungsseite, und die Unterschiede zwischen Pellistoren und IR-Sensoren im folgenden Blog.

Genauso wie Pellistoren anfällig für Vergiftungen sind, sind IR-Sensoren anfällig für starke mechanische und thermische Schocks und werden auch stark von groben Druckänderungen beeinflusst. Außerdem können IR-Sensoren nicht zum Nachweis von Wasserstoff verwendet werden. Die beste Option für die Erkennung von brennbarem Wasserstoff ist daher die MPS™-Sensortechnologie (Molecular Property Spectrometer). Diese erfordert keine Kalibrierung während der gesamten Lebensdauer des Sensors, und da MPS brennbare Gase ohne das Risiko von Vergiftungen oder Fehlalarmen detektiert, können die Gesamtbetriebskosten erheblich gesenkt und die Interaktion mit den Geräten reduziert werden, so dass die Betreiber beruhigt sein können und weniger Risiken eingehen. Die Gasdetektion mit dem Molekularen Eigenschaftsspektrometer wurde an der Universität von Nevada entwickelt und ist derzeit die einzige Gasdetektionstechnologie, die mehrere brennbare Gase, einschließlich Wasserstoff, gleichzeitig, sehr genau und mit einem einzigen Sensor erkennen kann.

Lesen Sie unser White Paper, um mehr über unsere MPS-Sensortechnologie zu erfahren, und besuchen Sie unsere Branchenseite, um weitere Informationen über die Erkennung von Wasserstoffgas zu erhalten, und werfen Sie einen Blick auf unsere anderen Wasserstoff-Ressourcen:

Was müssen Sie über Wasserstoff wissen?

Grüner Wasserstoff - ein Überblick

Blauer Wasserstoff - Ein Überblick

Xgard Bright MPS bietet Wasserstoffdetektion in Energiespeicheranwendung

Pellistor-Sensoren - wie sie funktionieren

Pellistor-Gassensoren (oder katalytische Gassensoren mit Kügelchen) sind seit den 60er Jahren die wichtigste Technologie zum Nachweis brennbarer Gase. Obwohl wir eine Reihe von Fragen im Zusammenhang mit der Erkennung von brennbaren Gasen und flüchtigen organischen Verbindungen erörtert haben, haben wir uns noch nicht mit der Funktionsweise von Pellistoren befasst. Um dies nachzuholen, fügen wir ein Erklärungsvideo bei, das Sie hoffentlich herunterladen und als Teil Ihrer Schulungen verwenden werden

Ein Pellistor basiert auf einer Wheatstone-Brückenschaltung und besteht aus zwei "Kügelchen", die beide Platinspulen umschließen. Eines der Kügelchen (das "aktive" Kügelchen) wird mit einem Katalysator behandelt, der die Temperatur senkt, bei der sich das Gas um es herum entzündet. Diese Perle wird durch die Verbrennung heiß, was zu einem Temperaturunterschied zwischen dieser aktiven und der anderen "Referenz"-Perle führt. Dadurch entsteht ein Widerstandsunterschied, der gemessen wird; die Menge des vorhandenen Gases ist direkt proportional dazu, so dass die Gaskonzentration als Prozentsatz der unteren Explosionsgrenze (%LEL*) genau bestimmt werden kann.

Die heiße Perle und die elektrischen Schaltkreise befinden sich in einem flammensicheren Sensorgehäuse hinter der Sintermetall-Flammensperre (oder Sinter), durch die das Gas strömt. Innerhalb dieses Sensorgehäuses, das eine Innentemperatur von 500 °C aufweist, kann eine kontrollierte Verbrennung stattfinden, die von der äußeren Umgebung isoliert ist. Bei hohen Gaskonzentrationen kann der Verbrennungsprozess unvollständig sein, was zu einer Rußschicht auf dem aktiven Kügelchen führt. Dies führt zu einer teilweisen oder vollständigen Beeinträchtigung der Leistung. In Umgebungen, in denen Gaskonzentrationen von über 70 % UEG vorkommen können, ist Vorsicht geboten.

Weitere Informationen über die Gassensortechnik für brennbare Gase finden Sie in unserem Artikel über den Vergleich von Pellistoren und Infrarot-Gassensorik: Beeinträchtigen Silikonimplantate Ihre Gasdetektion?

*Untere Explosionsgrenze - Erfahren Sie mehr

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Verschlechtern Silikonimplantate Ihren Gasnachweis?

Was die Gasdetektion betrifft, so sind Pellistoren seit den 60er Jahren die primäre Technologie zur Detektion brennbarer Gase. In den meisten Fällen sind Pellistoren bei ordnungsgemäßer Wartung ein zuverlässiges, kostengünstiges Mittel zur Überwachung des Gehalts an brennbaren Gasen. Es gibt jedoch Umstände, unter denen diese Technologie nicht die beste Wahl ist und stattdessen die Infrarottechnologie (IR) in Betracht gezogen werden sollte.

Weiter lesen "Beeinträchtigen Silikonimplantate Ihre Gaserkennung?"

Kreuzkalibrierung von Pellistor-Sensoren (katalytische Flamme)‡

Nachdem es letzte Woche vergleichsweise heiter zuging, befasse ich mich diese Woche mit einem etwas ernsteren Thema.

Wenn es um die Erkennung von Kohlenwasserstoffen geht, haben wir oft keinen Zylinder mit dem Zielgas zur Verfügung, um eine direkte Kalibrierung durchzuführen, also verwenden wir ein Ersatzgas und führen eine Kreuzkalibrierung durch. Dies ist ein Problem, weil Pellistoren auf verschiedene brennbare Gase mit unterschiedlichen Werten relativ stark reagieren. So ist ein Pellistor bei einem kleinen Gasmolekül wie Methan empfindlicher und zeigt einen höheren Wert an als bei einem schweren Kohlenwasserstoff wie Kerosin.

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