Como tecnología principal para la detección de gases inflamables desde la década de 1960, cuando se inventaron, los sensores de pellistor son una valiosa herramienta de detección para quienes trabajan en entornos combustibles.
También conocido como sensor de perla catalítica, el pellistor detecta los gases o vapores combustibles que se encuentran por debajo del rango explosivo para advertir del aumento de los niveles de gas. Para ello, utiliza una bobina de alambre de resistencia dentro de una pequeña perla activa compuesta de cemento y catalizador de platino. El catalizador reduce la temperatura a la que se inflama el gas alrededor de la perla, lo que garantiza que el gas inflamable presente aumente la temperatura de la perla y la resistencia de la bobina, proporcionando una medida de la inflamabilidad mediante la comparación de la tensión con un circuito de referencia. A menudo, el circuito de referencia contiene una segunda perla similar a la primera, pero con el catalizador envenenado deliberadamente. El envenenamiento del elemento compensador es para garantizar que no se produzca la oxidación catalítica. Pero sigue respondiendo de la misma manera a las señales no deseadas generadas por el entorno local alrededor de las microesferas, como la temperatura ambiente, la humedad o el caudal de gas.
Cuando hay un gas combustible, la temperatura y la resistencia de la perla aumentan en relación con la resistencia de la perla de referencia inerte. La diferencia de resistencia puede entonces medirse, lo que permite medir el gas presente. Las dos perlas se colocan en un circuito que hace que se calienten a una temperatura de entre 230-250˚C; una temperatura en la que se producirá la reacción a los gases inflamables si hay suficiente catalizador de platino presente.
Cuando se inventaron, los pellistores eran una solución a las técnicas de las lámparas de seguridad y los canarios en las minas. Más recientemente, se han aprovechado los sensores catalíticos en aplicaciones industriales como refinerías de petróleo y plataformas petrolíferas. Los sensores de pellistores suelen tener un coste inferior al de los sensores de infrarrojos debido a las diferencias en el nivel de tecnología; sin embargo, en el lado negativo, es posible que deban sustituirse con mayor frecuencia, ya que los catalizadores se envenenan o las perlas se agrietan debido a las altas concentraciones de gas inflamable que provocan el sobrecalentamiento.
Descripción
Cuando se expone a altas concentraciones de gas , la funcionalidad del pellistor se reduce. Las concentraciones de >100% LEL pueden comprometer el rendimiento del sensor y crear una desviación en la señal de cero/línea base. Esto se debe al rápido aumento de la temperatura en la superficie de la perla, que provoca su expansión irregular. El exterior del cordón se separa del interior y se forman grietas.
Uno de los principales problemas de los pellistores es su susceptibilidad al envenenamiento o la inhibición. La capacidad de la superficie del catalizador para oxidar el gas se reduce drásticamente cuando se envenena, lo que disminuye la funcionalidad del sensor. Los pellistores de mayor potencia suelen tener una mayor actividad catalítica y son menos vulnerables al envenenamiento. Las perlas más porosas también tienen una mayor actividad catalítica, ya que su volumen de superficie al que puede llegar el gas es mayor. Un pellistor que ha sido envenenado seguirá siendo eléctricamente operativo, pero puede no responder al gas. Esto puede ser especialmente problemático, ya que puede dar una imagen engañosa de que el detector de gas y el sistema de control están sanos, cuando en realidad no detectarían una fuga de gas inflamable. Esto constituye un fallo no revelado.
Otro problema para este tipo de sensores es el de los golpes o vibraciones mecánicas extremas.
Los resultados incompletos de la combustión y los depósitos de carbono en el talón también causan problemas a los pellistores. A medida que la carbonilla "crece" en los poros, crea daños mecánicos y, por tanto, disminuye las capacidades de detección del sensor, o simplemente puede bloquear el paso del gas al catalizador, disminuyendo la respuesta del sensor.
Los fallos sólo pueden reconocerse mediante pruebas de choque antes de cada uso para garantizar que no se degrada el rendimiento.
Un último problema se plantea cuando se utiliza estireno, cloruro de vinilo u otros compuestos polimerizantes. El calor de las perlas del pellistor puede hacer que el gas forme una "bolsa de plástico" alrededor de las perlas durante la primera exposición al gas. Durante las siguientes exposiciones, el gas no puede llegar a la perla porque no puede atravesar la "bolsa de plástico", por lo que no se detecta.
