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Spectromètre de propriétés moléculaires™ Capteurs de gaz inflammables

Développés par NevadaNano, les capteurs Molecular Property Spectrometer™ (MPS™) représentent la nouvelle génération de détecteurs de gaz inflammables. Le MPS™ peut détecter rapidement plus de 15 gaz inflammables caractérisés à la fois. Jusqu'à récemment, quiconque avait besoin de surveiller des gaz inflammables devait choisir soit un détecteur de gaz inflammables traditionnel contenant un capteur à pellistor calibré pour un gaz spécifique, soit contenant un capteur infrarouge (IR) dont la sortie varie également en fonction du gaz inflammable mesuré, et qui doit donc être calibré pour chaque gaz. Bien que ces solutions soient avantageuses, elles ne sont pas toujours idéales. Par exemple, les deux types de capteurs doivent être étalonnés régulièrement et les capteurs à pellistor catalytique doivent également être soumis à des tests fréquents pour s'assurer qu'ils n'ont pas été endommagés par des contaminants (connus sous le nom d'"agents d'empoisonnement des capteurs") ou par des conditions difficiles. Dans certains environnements, les capteurs doivent être remplacés fréquemment, ce qui est coûteux en termes d'argent et de temps d'arrêt, ou de disponibilité du produit. La technologie IR ne peut pas détecter l'hydrogène, qui n'a pas de signature IR, et les détecteurs IR et à pellistors détectent parfois accidentellement d'autres gaz (c'est-à-dire non calibrés), ce qui donne des relevés inexacts susceptibles de déclencher de fausses alarmes ou d'inquiéter les opérateurs.

S'appuyant sur plus de 50 ans d'expertise dans le domaine du gaz, Crowcon est à l'avant-garde de la technologie des capteurs MPS™. technologie avancée de capteurs MPS™ qui détecte et identifie avec précision plus de 15 gaz inflammables différents dans un seul appareil. Désormais disponible dans les produits phares de Crowcon Xgard Bright détecteur fixe et détecteurs portables de Crowcon Gasman et T4x.

Avantages des capteurs de gaz inflammables Molecular Property Spectrometer™

Le capteur MPS™ présente des caractéristiques clés qui offrent des avantages concrets à l'opérateur et donc aux travailleurs. Il s'agit notamment de :

Pas d'étalonnage

Lors de la mise en œuvre d'un système contenant un détecteur à tête fixe, il est courant de procéder à l'entretien selon un calendrier recommandé par le fabricant. Cela entraîne des coûts réguliers et risque d'interrompre la production ou le processus afin de procéder à l'entretien ou même d'accéder au détecteur ou à plusieurs détecteurs. Il peut également y avoir un risque pour le personnel lorsque les détecteurs sont montés dans des environnements particulièrement dangereux. L'interaction avec un capteur MPS est moins stricte car il n'y a pas de modes de défaillance non révélés, à condition qu'il y ait de l'air. Il serait faux de dire qu'il n'y a aucune exigence en matière d'étalonnage. Un étalonnage en usine, suivi d'un test au gaz lors de la mise en service, est suffisant, car un étalonnage interne automatisé est effectué toutes les deux secondes pendant toute la durée de vie du capteur. Ce que l'on veut vraiment dire, c'est qu'il n'y a pas d'étalonnage par le client.

Gaz multi-espèces - 'True LEL'™

De nombreuses industries et applications utilisent ou ont comme sous-produit plusieurs gaz dans le même environnement. Cela peut constituer un défi pour les capteurs traditionnels qui ne peuvent détecter qu'un seul gaz pour lequel ils ont été calibrés au niveau correct et qui peuvent donner lieu à des lectures inexactes, voire à des fausses alarmes susceptibles d'interrompre le processus ou la production en cas de présence d'un autre type de gaz inflammable. L'absence de réponse ou la réponse excessive fréquemment rencontrées dans les environnements multigaz peut être frustrante et contre-productive, compromettant la sécurité des meilleures pratiques d'utilisation. Le capteur MPS™ peut détecter avec précision plusieurs gaz à la fois et identifier instantanément le type de gaz. En outre, le capteur MPS™ dispose d'une compensation environnementale intégrée et ne nécessite pas de facteur de correction externe. Les lectures imprécises et les fausses alarmes appartiennent au passé.

Pas d'empoisonnement des capteurs

Dans certains environnements, les capteurs traditionnels risquent d'être empoisonnés. Une pression, une température et une humidité extrêmes peuvent endommager les capteurs, tandis que les toxines et les contaminants de l'environnement peuvent "empoisonner" les capteurs et compromettre gravement leurs performances. Dans les environnements où des poisons ou des inhibiteurs peuvent être présents, des tests réguliers et fréquents sont le seul moyen de s'assurer que les performances ne sont pas dégradées. Une défaillance du capteur due à un empoisonnement peut s'avérer une expérience coûteuse. La technologie du capteur MPS™ n'est pas affectée par les contaminants présents dans l'environnement. Les processus qui comportent des contaminants ont désormais accès à une solution qui fonctionne de manière fiable avec une conception à sécurité intégrée pour alerter l'opérateur et offrir une tranquillité d'esprit au personnel et aux actifs situés dans un environnement dangereux. En outre, le capteur MPS n'est pas affecté par les concentrations élevées de gaz inflammables, qui peuvent provoquer des fissures dans les types de capteurs catalytiques conventionnels, par exemple. Le capteur MPS continue à fonctionner.

Hydrogène (H2)

L'utilisation de l'hydrogène dans les processus industriels s'accroît à mesure que l'on cherche une alternative plus propre à l'utilisation du gaz naturel. La détection de l'hydrogène est actuellement limitée à la technologie des capteurs à pellistor, à semi-conducteur à oxyde métallique, électrochimiques et à la technologie moins précise des capteurs de conductivité thermique en raison de l'incapacité des capteurs infrarouges à détecter l'hydrogène. Face aux problèmes d'empoisonnement ou de fausses alarmes décrits ci-dessus, la solution actuelle peut obliger l'opérateur à procéder à des tests de déclenchement et à des entretiens fréquents, en plus des problèmes de fausses alarmes. Le capteur MPS™ offre une bien meilleure solution pour la détection de l'hydrogène, en éliminant les difficultés rencontrées avec la technologie traditionnelle des capteurs. Un capteur d'hydrogène à longue durée de vie, à réponse relativement rapide, qui ne nécessite pas d'étalonnage tout au long de son cycle de vie, sans risque d'empoisonnement ou de fausses alarmes, permet d'économiser considérablement sur le coût total de possession et réduit l'interaction avec l'unité, ce qui se traduit par une tranquillité d'esprit et une réduction des risques pour les opérateurs qui tirent parti de la technologie MPS™. Tout cela est possible grâce à la technologie MPS™, qui constitue la plus grande avancée en matière de détection de gaz depuis plusieurs décennies.

Comment fonctionne le capteur de gaz inflammable Molecular Property Spectrometer™ ?

Un transducteur à système micro-électromécanique (MEMS), composé d'une membrane inerte à l'échelle du micromètre et d'un élément chauffant et thermomètre intégrés, mesure les changements dans les propriétés thermiques de l'air et des gaz qui se trouvent à proximité. Les mesures multiples, qui s'apparentent à un "spectre" thermique, ainsi que les données environnementales sont traitées pour classer le type et la concentration des gaz inflammables présents, y compris les mélanges de gaz. C'est ce que l'on appelle le TrueLEL™.

  1. Le gaz se désamorce rapidement à travers le tamis du capteur et dans la chambre du capteur, pénétrant dans le module du capteur MEMS.
  2. L'appareil de chauffage à effet joule chauffe rapidement la plaque chauffante.
  3. Les conditions environnementales en temps réel (température, pression et humidité) sont mesurées par le capteur environnemental intégré.
  4. L'énergie nécessaire pour chauffer l'échantillon est mesurée avec précision à l'aide d'un thermomètre à résistance.
  5. Le niveau de gaz, corrigé en fonction de la catégorie de gaz et des conditions environnementales, est calculé et transmis au détecteur de gaz.

Les MPS dans nos produits

Xgard Bright

De nombreuses industries et applications utilisent ou ont comme sous-produit plusieurs gaz dans le même environnement. Cela peut constituer un défi pour les capteurs traditionnels qui ne peuvent détecter qu'un seul gaz pour lequel ils ont été étalonnés au niveau correct, ce qui peut entraîner des lectures inexactes. 

Xgard Bright avec la technologie des capteurs MPS™TrueLEL™pour tous les gaz inflammables dans n'importe quel environnement à espèces multiples sanssans nécessiter d'étalonnageoumaintenance programméeau cours de soncycle de vie de plus de 5 ansréduisant ainsi les interruptions de vos opérations et augmentant le temps de fonctionnement. Cela réduit l'interaction avec le détecteur, ce qui se traduit par un coût total de possession plus faible.un coût total de possession plus faiblesur le cycle de vie du capteur et une réduction des risques pour le personnel et la production pour effectuer une maintenance régulière.Xgard Bright MPS™ estsur mesure pour la détection de l'hydrogèneAvec le capteur MPS™, un seul appareil est nécessaire, ce qui permet d'économiser de l'espace sans compromettre la sécurité.

Gasman

Notre technologie de capteur MPS™ a été conçue pour les environnements multigaz actuels, résiste à la contamination et empêche l'empoisonnement des capteurs. Offrez à vos équipes la tranquillité d'esprit avec un appareil conçu à cet effet dans n'importe quel environnement. La technologie MPS de nos détecteurs de gaz portables détecte automatiquement l'hydrogène et les hydrocarbures courants dans un seul capteur. Nos détecteurs sont fiables et fiables Gasman avec une technologie de capteur de pointe que vos applications exigent.

Gasman MPS™ fournit uneTrueLEL™pour tous les gaz inflammables dans n'importe quel environnement multi-espèces sanssans nécessiter d'étalonnageoumaintenance programméeau cours de soncycle de vie de plus de 5 ansréduisant ainsi les interruptions de vos opérations et augmentant le temps de fonctionnement.Étantrésistant au poisonet avecdurée de vie de la batterie doubléeles opérateurs sont plus susceptibles de ne jamais se retrouver sans appareil.Gasman MPS™ est homologué ATEXZone 0permettant aux opérateurs de pénétrer dans une zone où une atmosphère gazeuse explosive est présente en permanence ou pendant de longues périodes sans craindre que leur Gasman ne mette le feu à leur environnement.

T4x

T4xL'industrie exigeant sans cesse des améliorations en matière de sécurité, une réduction de l'impact sur l'environnement et une diminution des coûts de propriété, nos produits portables fiables et sûrs ont été conçus pour répondre aux besoins de l'industrie. T4x répond à ces besoins grâce à ses technologies de pointe en matière de capteurs. Il est spécialement conçu pour répondre aux exigences de vos applications. 

T4x aide les équipes opérationnelles à se concentrer sur des tâches à plus forte valeur ajoutée enréduisant le nombre de remplacements de capteursde 75 % et en augmentant la fiabilité des capteurs.

En garantissant la conformité sur l'ensemble du site, T4x aide les responsables de la santé et de la sécurité enen éliminant la nécessité de s'assurer que chaque appareil est calibrépour le gaz inflammable concerné, car il en détecte avec précision plus de 15 à la fois.En étant résistant aux poisonset avecdurée de vie des piles doubléeles opérateurs sont plus susceptibles de ne jamais être privés d'un appareil.T4x réduit le coût total de possession sur 5 ans.coût total de possession sur 5 ansde plus de 25 % etéconomise 12 g de de plomb par détecteurce qui facilite grandement son recyclage en fin de vie et est plus respectueux de la planète.

Pour en savoir plus sur Crowcon, consultez le site https://www.crowcon.com ou pour en savoir plus sur MPS™ visitez https://www.crowcon.com/mpsinfixed/

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Une brève histoire de la détection de gaz 

L'évolution de la détection des gaz a considérablement changé au fil des ans. Des idées nouvelles et innovantes, des canaris aux équipements de surveillance portables, permettent aux travailleurs de bénéficier d'une surveillance continue et précise des gaz.

La révolution industrielle a été le catalyseur du développement de la détection des gaz en raison de l'utilisation de combustibles très prometteurs, comme le charbon. Comme le charbon peut être extrait de la terre par l'exploitation minière ou souterraine, les outils tels que les casques et les lampes à flamme étaient leur seule protection contre les dangers de l'exposition au méthane sous terre qui restaient à découvrir. Le méthane étant incolore et inodore, il est difficile d'en connaître la présence jusqu'à ce que l'on découvre un ensemble de problèmes de santé notables. Les risques d'exposition au gaz ont conduit à expérimenter des méthodes de détection afin de préserver la sécurité des travailleurs pour les années à venir.

Un besoin de détection des gaz

Une fois l'exposition au gaz devenue évidente, les mineurs ont compris qu'ils devaient savoir si la mine contenait une poche de méthane à l'endroit où ils travaillaient. Au début du 19e siècle, le premier détecteur de gaz a été enregistré. De nombreux mineurs portaient des lampes à flamme sur leur casque pour pouvoir voir pendant qu'ils travaillaient, il était donc primordial de pouvoir détecter le méthane extrêmement inflammable. Le travailleur portait une épaisse couverture humide sur le corps et une longue mèche dont l'extrémité était enflammée. En entrant dans les mines, l'individu déplaçait la flamme autour et le long des murs à la recherche de poches de gaz. Si elle en trouvait, une réaction s'enflammait et était signalée à l'équipe pendant que la personne qui détectait était protégée de la couverture. Avec le temps, des méthodes plus avancées de détection de gaz ont été développées.

L'introduction des canaris

La détection des gaz est passée de l'homme au canari, en raison de ses gazouillis sonores et de son système nerveux similaire pour le contrôle de la respiration. Les canaris étaient placés dans certaines zones de la mine, d'où les travailleurs vérifiaient les canaris pour en prendre soin et voir si leur santé avait été affectée. Pendant les périodes de travail, les mineurs écoutaient le gazouillis des canaris. Si un canari commence à secouer sa cage, c'est un indicateur fort d'une exposition à une poche de gaz qui a commencé à affecter sa santé. Les mineurs évacuaient alors la mine en précisant qu'il était dangereux d'y pénétrer. Parfois, si le canari cessait complètement de gazouiller, les mineurs savaient qu'il fallait sortir plus rapidement avant que l'exposition au gaz n'ait le temps d'affecter leur santé.

La lumière de la flamme

La lampe à flamme était l'évolution suivante pour la détection de gaz dans la mine, suite aux inquiétudes concernant la sécurité des animaux. Tout en fournissant de la lumière aux mineurs, la flamme était logée dans une coque anti-flamme qui absorbait toute chaleur et capturait la flamme pour l'empêcher d'enflammer le méthane éventuellement présent. La coque extérieure contenait une pièce de verre avec trois incisions horizontales. La ligne du milieu correspondait à l'environnement gazeux idéal, tandis que la ligne du bas indiquait un environnement pauvre en oxygène, et la ligne du haut indiquait une exposition au méthane ou un environnement enrichi en oxygène. Les mineurs allumaient la flamme dans un environnement d'air frais. Si la flamme baissait ou commençait à mourir, cela indiquait que l'atmosphère avait une faible concentration d'oxygène. Si la flamme grossissait, les mineurs savaient que du méthane était présent avec de l'oxygène, les deux cas indiquant qu'ils devaient quitter la mine.

Le capteur catalytique

Bien que la lampe à flamme ait constitué un progrès dans la technologie de détection des gaz, elle ne constituait pas une approche universelle pour toutes les industries. C'est pourquoi le capteur catalytique a été le premier détecteur de gaz qui s'apparente à la technologie moderne. Ces capteurs fonctionnent selon le principe suivant : lorsqu'un gaz s'oxyde, il produit de la chaleur. Le capteur catalytique fonctionne grâce au changement de température, qui est proportionnel à la concentration de gaz. Bien qu'il s'agisse d'un pas en avant dans le développement de la technologie nécessaire à la détection de gaz, il fallait au départ une opération manuelle pour obtenir un relevé.

La technologie moderne

La technologie de la détection de gaz s'est énormément développée depuis le début du XIXe siècle, époque à laquelle le premier détecteur de gaz a été enregistré. Aujourd'hui, plus de cinq types de capteurs différents sont couramment utilisés dans tous les secteurs d'activité, dont les suivants Électrochimique, les perles catalytiques (Pellistor), Détecteur à photoionisation (PID) et Technologie infrarouge (IR), ainsi que les capteurs les plus modernes Spectromètre de propriétés moléculaires™ (MPS™) et Oxygène à longue durée de vie (LLO2), les détecteurs de gaz modernes sont très sensibles, précis et surtout fiables, ce qui permet à tout le personnel de rester en sécurité et de réduire le nombre d'accidents mortels sur le lieu de travail.

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Les avantages des capteurs MPS 

Développé parNevadaNanoles capteurs MPS™ (Molecular Property Spectrometer™) représentent la nouvelle génération de détecteurs de gaz inflammables. MPS™ peut détecter rapidement plus de 15 gaz inflammables caractérisés à la fois. Jusqu'à récemment, quiconque avait besoin de surveiller des gaz inflammables devait choisir soit un détecteur de gaz inflammable traditionnel contenant une pellistor calibré pour un gaz spécifique, ou contenant un capteur à infrarouge (IR) dont la sortie varie également en fonction du gaz inflammable mesuré et qui doit donc être étalonné pour chaque gaz. Si ces solutions restent avantageuses, elles ne sont pas toujours idéales. Par exemple, les deux types de capteurs nécessitent un étalonnage régulier et les capteurs à pellistors catalytiques doivent également être soumis à des tests de déclenchement fréquents pour s'assurer qu'ils n'ont pas été endommagés par des contaminants (connus sous le nom d'agents d'empoisonnement des capteurs) ou par des conditions difficiles. Dans certains environnements, les capteurs doivent être changés fréquemment, ce qui est coûteux en termes d'argent et de temps d'arrêt, ou de disponibilité du produit. La technologie IR ne peut pas détecter l'hydrogène, qui n'a pas de signature IR, et les détecteurs IR et à pellistor détectent parfois accidentellement d'autres gaz (c'est-à-dire non calibrés), ce qui donne des indications inexactes susceptibles de déclencher de fausses alarmes ou d'inquiéter les opérateurs.

Le site MPS™ présente des caractéristiques clés qui offrent des avantages concrets à l'opérateur et donc aux travailleurs. Il s'agit notamment de :

Pas de calibrage

Lors de la mise en œuvre d'un système contenant un détecteur à tête fixe, il est courant de procéder à l'entretien selon le calendrier recommandé par le fabricant. Cela entraîne des coûts réguliers et peut perturber la production ou le processus afin d'entretenir ou même d'accéder à un ou plusieurs détecteurs. Il peut également y avoir un risque pour le personnel lorsque les détecteurs sont montés dans des environnements particulièrement dangereux. L'interaction avec un détecteur MPS est moins stricte car il n'y a pas de modes de défaillance non révélés, à condition que de l'air soit présent. Il serait faux de dire qu'il n'y a pas d'exigence d'étalonnage. Un étalonnage en usine, suivi d'un test au gaz lors de la mise en service est suffisant, car un étalonnage interne automatisé est effectué toutes les 2 secondes pendant toute la durée de vie du capteur. Ce que l'on veut vraiment dire, c'est qu'il n'y a pas d'étalonnage par le client.

Les Xgard Bright avec la technologie de capteur MPS™ ne nécessite pas d'étalonnage. Cela réduit l'interaction avec le détecteur, ce qui se traduit par un coût total de possession plus faible sur le cycle de vie du capteur et par une réduction des risques pour le personnel et la production afin d'effectuer une maintenance régulière. Il est toujours conseillé de vérifier la propreté du détecteur de gaz de temps en temps, car le gaz ne peut pas passer à travers des accumulations épaisses de matériaux obstructifs et n'atteindrait donc pas le capteur.

Gaz multi-espèces - 'True LEL'™

De nombreuses industries et applications utilisent ou ont comme sous-produit plusieurs gaz dans le même environnement. Cela peut être un défi pour les capteurs traditionnels qui ne peuvent détecter qu'un seul gaz pour lequel ils ont été étalonnés au niveau correct et qui peuvent donner lieu à des lectures inexactes, voire à de fausses alarmes qui peuvent arrêter le processus ou la production si un autre type de gaz inflammable est présent. L'absence de réponse ou la sur-réponse fréquemment rencontrée dans les environnements multi-gaz peut être frustrante et contre-productive, compromettant la sécurité des meilleures pratiques des utilisateurs. Le capteur MPS™ peut détecter avec précision plusieurs gaz à la fois et identifier instantanément le type de gaz. De plus, le capteur MPS™ dispose d'une compensation environnementale embarquée et ne nécessite pas de facteur de correction appliqué de manière externe. Les relevés imprécis et les fausses alarmes font partie du passé.

Pas d'empoisonnement du capteur

Dans certains environnements, les types de capteurs traditionnels risquent d'être empoisonnés. Une pression, une température et une humidité extrêmes sont susceptibles d'endommager les capteurs, tandis que les toxines et les contaminants environnementaux peuvent les "empoisonner" et compromettre gravement leurs performances. Les détecteurs se trouvant dans des environnements où des poisons ou des inhibiteurs peuvent être rencontrés, des tests réguliers et fréquents sont le seul moyen de s'assurer que les performances ne sont pas dégradées. Une défaillance du capteur due à un empoisonnement peut être une expérience coûteuse. La technologie du capteur MPS™ n'est pas affectée par les contaminants présents dans l'environnement. Les processus qui ont des contaminants ont maintenant accès à une solution qui fonctionne de manière fiable avec une conception à sécurité intégrée pour alerter l'opérateur et offrir une tranquillité d'esprit pour le personnel et les actifs situés dans un environnement dangereux. En outre, le capteur MPS n'est pas endommagé par des concentrations élevées de gaz inflammables, qui peuvent provoquer des fissures dans les types de capteurs catalytiques conventionnels, par exemple. Le capteur MPS continue de fonctionner.

Hydrogène (H2)

L'utilisation de l'hydrogène dans les processus industriels s'accroît à mesure que l'on cherche une alternative plus propre à l'utilisation du gaz naturel. La détection de l'hydrogène est actuellement limitée aux capteurs à pellistor, aux semi-conducteurs à oxyde métallique, aux capteurs électrochimiques et aux capteurs de conductivité thermique moins précis en raison de l'incapacité des capteurs infrarouges à détecter l'hydrogène. Face aux problèmes d'empoisonnement ou de fausses alarmes décrits ci-dessus, la solution actuelle peut obliger l'opérateur à procéder à des tests de déclenchement et à des entretiens fréquents, en plus des problèmes de fausses alarmes. Le capteur MPS™ offre une bien meilleure solution pour la détection de l'hydrogène, en éliminant les difficultés rencontrées avec la technologie traditionnelle des capteurs. Un capteur d'hydrogène à longue durée de vie, à réponse relativement rapide, qui ne nécessite pas d'étalonnage tout au long de son cycle de vie, sans risque d'empoisonnement ou de fausses alarmes, permet d'économiser considérablement sur le coût total de possession et réduit l'interaction avec l'unité, ce qui se traduit par une tranquillité d'esprit et une réduction des risques pour les opérateurs qui tirent parti de la technologie MPS™. Tout cela est possible grâce à la technologie MPS™, qui constitue la plus grande avancée en matière de détection de gaz depuis plusieurs décennies. Le Gasman avec MPS est prêt pour l'hydrogène (H2). Un seul capteur MPS détecte avec précision l'hydrogène et les hydrocarbures courants dans une solution à sécurité intégrée, résistante aux poisons et sans réétalonnage.

Pour en savoir plus sur Crowcon, visitez https://www.crowcon.com ou pour en savoir plus sur MPSTM visitez https://www.crowcon.com/mpsinfixed/

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Quelle sera la durée de vie de mon capteur de gaz ?

Les détecteurs de gaz sont largement utilisés dans de nombreuses industries ( traitement de l'eau, raffinerie, pétrochimie, sidérurgie et construction, pour n'en citer que quelques-unes) pour protéger le personnel et les équipements des gaz dangereux et de leurs effets. Les utilisateurs d'appareils portables et fixes connaissent bien les coûts potentiellement importants liés au maintien de la sécurité de leurs instruments tout au long de leur vie utile. Les capteurs de gaz fournissent une mesure de la concentration d'un analyte d'intérêt, tel que le CO (monoxyde de carbone), le CO2 (dioxyde de carbone) ou le NOx (oxyde d'azote). Il existe deux types de capteurs de gaz les plus utilisés dans les applications industrielles : les capteurs électrochimiques pour les gaz toxiques et la mesure de l'oxygène, et les pellistors (ou billes catalytiques) pour les gaz inflammables. Au cours des dernières années, l'introduction des deux Oxygène et MPS (Molecular Property Spectrometer) ont permis d'améliorer la sécurité.

Comment puis-je savoir si mon capteur est défaillant ?

Au cours des dernières décennies, plusieurs brevets et techniques appliqués aux détecteurs de gaz ont prétendu être capables de déterminer quand un capteur électrochimique est défaillant. Cependant, la plupart de ces techniques ne font que déduire que le capteur fonctionne grâce à une certaine forme de stimulation des électrodes et peuvent donner un faux sentiment de sécurité. La seule méthode sûre pour démontrer qu'un capteur fonctionne consiste à appliquer un gaz d'essai et à mesurer la réponse : un test de déclenchement ou un étalonnage complet.

Capteur électrochimique

Les capteursélectrochimiques sont les plus utilisés en mode diffusion dans lequel le gaz du milieu ambiant pénètre par un trou dans la face de la cellule. Certains instruments utilisent une pompe pour alimenter le capteur en air ou en gaz. Une membrane en PTFE est placée sur le trou pour empêcher l'eau ou les huiles de pénétrer dans la cellule. La conception des capteurs permet de varier leur portée et leur sensibilité en utilisant des trous de différentes tailles. Les trous plus grands offrent une sensibilité et une résolution plus élevées, tandis que les trous plus petits réduisent la sensibilité et la résolution mais augmentent la portée.

Facteurs affectant la durée de vie des capteurs électrochimiques

Trois facteurs principaux affectent la durée de vie du capteur : la température, l'exposition à des concentrations de gaz extrêmement élevées et l'humidité. Les autres facteurs sont les électrodes du capteur et les vibrations et chocs mécaniques extrêmes.

Les températures extrêmes peuvent affecter la durée de vie du capteur. Le fabricant indiquera une plage de température de fonctionnement pour l'instrument : généralement -30˚C à +50˚C. Les capteurs de haute qualité seront toutefois capables de supporter des excursions temporaires au-delà de ces limites. Une exposition de courte durée (1 à 2 heures) à 60-65˚C pour les capteurs de H2S ou de CO (par exemple) est acceptable, mais des incidents répétés entraîneront l'évaporation de l'électrolyte et des décalages dans la lecture de la ligne de base (zéro) et une réponse plus lente.

L'exposition à des concentrations de gaz extrêmement élevées peut également compromettre les performances des capteurs. Les capteurs électrochimiques sont généralement testés par une exposition à des concentrations jusqu'à dix fois supérieures à leur limite de conception. Les capteurs construits à l'aide d'un matériau catalytique de haute qualité doivent pouvoir résister à de telles expositions sans modification de la chimie ou perte de performance à long terme. Les capteurs avec une charge de catalyseur inférieure peuvent subir des dommages.

L'influence la plus considérable sur la durée de vie des capteurs est l'humidité. La condition environnementale idéale pour les capteurs électrochimiques est de 20˚Celsius et 60 % d'HR (humidité relative). Lorsque l'humidité ambiante augmente au-delà de 60 %HR, de l'eau est absorbée dans l'électrolyte, ce qui entraîne une dilution. Dans des cas extrêmes, la teneur en liquide peut augmenter de 2 à 3 fois, ce qui peut entraîner une fuite du corps du capteur, puis des broches. En dessous de 60 % d'humidité relative, l'eau contenue dans l'électrolyte commence à se déshydrater. Le temps de réponse peut être prolongé de manière significative lorsque l'électrolyte est déshydraté. Dans des conditions inhabituelles, les électrodes des capteurs peuvent être empoisonnées par des gaz interférents qui s'adsorbent sur le catalyseur ou réagissent avec lui en créant des sous-produits qui inhibent le catalyseur.

Les vibrations extrêmes et les chocs mécaniques peuvent également endommager les capteurs en fracturant les soudures qui relient les électrodes de platine, les bandes de connexion (ou les fils dans certains capteurs) et les broches entre elles.

Durée de vie "normale" d'un capteur électrochimique

Les capteurs électrochimiques pour les gaz courants tels que le monoxyde de carbone ou le sulfure d'hydrogène ont une durée de vie opérationnelle généralement estimée à 2 ou 3 ans. Les capteurs de gaz plus exotiques, comme le fluorure d'hydrogène, peuvent avoir une durée de vie de seulement 12 à 18 mois. Dans des conditions idéales (température et humidité stables de l'ordre de 20˚C et 60%HR), sans incidence de contaminants, les capteurs électrochimiques sont connus pour fonctionner plus de 4000 jours (11 ans). L'exposition périodique au gaz cible ne limite pas la durée de vie de ces minuscules piles à combustible : les capteurs de haute qualité possèdent une grande quantité de matériau catalyseur et des conducteurs robustes qui ne s'épuisent pas sous l'effet de la réaction.

Capteur à pellistor

Les capteurs àpellistor sont constitués de deux bobines de fil appariées, chacune étant encastrée dans une perle de céramique. Le courant passe dans les bobines, chauffant les billes à environ 500˚C. Le gaz inflammable brûle sur la perle et la chaleur supplémentaire générée produit une augmentation de la résistance de la bobine qui est mesurée par l'instrument pour indiquer la concentration de gaz.

Facteurs affectant la durée de vie des capteurs à pellistors

Les deux principaux facteurs qui affectent la durée de vie du capteur sont l'exposition à une forte concentration de gaz et l'empoisonnement ou l'inhibition du capteur. Les chocs ou vibrations mécaniques extrêmes peuvent également affecter la durée de vie du capteur. La capacité de la surface du catalyseur à oxyder le gaz diminue lorsqu'elle a été empoisonnée ou inhibée. Une durée de vie du capteur supérieure à dix ans est courante dans les applications où les composés inhibiteurs ou empoisonnants ne sont pas présents. Les pellistors de plus grande puissance ont une plus grande activité catalytique et sont moins vulnérables à l'empoisonnement. Les billes plus poreuses ont également une plus grande activité catalytique à mesure que leur volume de surface augmente. Une conception initiale habile et des procédés de fabrication sophistiqués garantissent une porosité maximale des billes. L'exposition à de fortes concentrations de gaz (>100%LEL) peut également compromettre les performances du capteur et créer un décalage du signal zéro/ligne de base. Une combustion incomplète entraîne des dépôts de carbone sur la bille : le carbone "croît" dans les pores et crée des dommages mécaniques. Le carbone peut cependant être brûlé au fil du temps pour révéler à nouveau les sites catalytiques. Dans de rares cas, un choc mécanique extrême ou des vibrations peuvent également provoquer une rupture des bobines de pellistors. Ce problème est plus fréquent sur les détecteurs de gaz portables que sur les détecteurs fixes, car ils sont plus susceptibles de tomber, et les pellistors utilisés sont de plus faible puissance (pour maximiser la durée de vie de la batterie) et utilisent donc des bobines de fils plus fins et plus délicats.

Comment puis-je savoir si mon capteur est défaillant ?

Un pellistor qui a été empoisonné reste électriquement opérationnel mais peut ne pas réagir au gaz. Par conséquent, le détecteur de gaz et le système de commande peuvent sembler être en bonne santé, mais une fuite de gaz inflammable peut ne pas être détectée.

Capteur d'oxygène

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Notre nouveau capteur d'oxygène sans plomb et à longue durée de vie n'a pas de brins de plomb comprimés dans lesquels l'électrolyte doit pénétrer, ce qui permet d'utiliser un électrolyte épais, donc pas de fuites, pas de corrosion induite par les fuites et une sécurité accrue. La robustesse supplémentaire de ce capteur nous permet d'offrir en toute confiance une garantie de 5 ans pour une plus grande tranquillité d'esprit.

Les capteurs d'oxygène à longue durée de vie ont une durée de vie étendue de 5 ans, avec moins de temps d'arrêt, un coût de possession plus faible et un impact environnemental réduit. Ils mesurent avec précision l'oxygène sur une large gamme de concentrations allant de 0 à 30% en volume et constituent la prochaine génération de détection de gaz O2.

Capteur MPS

MPS offre une technologie avancée qui supprime le besoin d'étalonnage et fournit une "véritable LIE (limite inférieure d'explosivité)" pour la lecture de quinze gaz inflammables, mais peut détecter tous les gaz inflammables dans un environnement multi-espèces, ce qui entraîne des coûts de maintenance permanents plus faibles et une interaction réduite avec l'unité. Cela réduit les risques pour le personnel et évite les temps d'arrêt coûteux. Le capteur MPS est également immunisé contre l'empoisonnement du capteur.  

Une défaillance du capteur due à un empoisonnement peut être une expérience frustrante et coûteuse. La technologie du capteur MPS™n'est pas affectée par les contaminants présents dans l'environnement. Les processus qui ont des contaminants ont maintenant accès à une solution qui fonctionne de manière fiable avec une conception à sécurité intégrée pour alerter l'opérateur et offrir une tranquillité d'esprit pour le personnel et les actifs situés dans un environnement dangereux. Il est désormais possible de détecter plusieurs gaz inflammables, même dans des environnements difficiles, en utilisant un seul capteur qui ne nécessite pas d'étalonnage et dont la durée de vie prévue est d'au moins 5 ans.

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