In een perfecte wereld zouden sensoren voor gasdetectie specifieke gassen identificeren, isoleren en meten en voor elk gas in elke context nauwkeurige meetwaarden geven. Helaas stelt de technologie ons in staat om dat te benaderen, maar niet om het volledig te bereiken. Daarom hebben we, wanneer we te maken hebben met elektrochemische toxische sensoren, te maken met de uitdaging van kruisgevoeligheden, ook wel "storende gassen" genoemd.
Gasdetectoren detecteren in het algemeen een bepaald gas en geven een alarm en/of waarde in verhouding tot het aanwezige niveau. Er is sprake van kruisgevoeligheid wanneer een ander gas dan het te bewaken/detecteren gas de door een elektrochemische sensor gegeven waarde kan beïnvloeden. Hierdoor reageert de elektrode in de sensor zelfs als het doelgas niet daadwerkelijk aanwezig is, of het veroorzaakt een anderszins onnauwkeurige uitlezing en/of alarm voor dat gas. Dit brengt uiteraard risico's met zich mee voor degene die de sensor gebruikt.
Onnauwkeurigheden veroorzaakt door kruisgevoeligheid
Kruisgevoeligheid kan verschillende soorten onnauwkeurige aflezingen veroorzaken in elektrochemisch gasdetectoren. Deze kunnen positief zijn (de aanwezigheid van een gas aangeven terwijl het er eigenlijk niet is, of een niveau van dat gas aangeven dat boven de werkelijke waarde ligt), negatief (een verminderde reactie op het doelgas, wat suggereert dat het afwezig is terwijl het er eigenlijk wel is, of een meting die suggereert dat er een lagere concentratie van het doelgas is dan er is), of het storende gas kan remming veroorzaken.
Er is sprake van remming wanneer de sensor het doelgas eenvoudigweg niet registreert wanneer hij wordt blootgesteld aan het doelgas en de remmer samen, of wanneer de remmer ervoor zorgt dat de sensor het doelgas gedurende enige tijd (soms uren of zelfs dagen) na blootstelling aan de remmer niet meer registreert.
Hier volgen enkele voorbeelden van elk fouttype:
- Positieve responsfout: een koolmonoxide (CO)-sensor heeft een positieve respons opH2 van 60%. Als de sensor die CO detecteert dus 200 ppm waterstof (H2) ziet, geeft hij 60% van 200 ppm aan (ongeveer 120 ppm).
- Negatieve responsfout: een SO2-sensor heeft een respons van -120% op stikstofdioxide (NO2). Dus als de sensor 5 ppm NO2 ziet op hetzelfde moment als 5 ppm zwaveldioxide (SO2), wordt de meting verminderd met 6 ppm, wat (afhankelijk van het type sensor) een meting van 0 ppm of een negatieve waarde oplevert.
- Inhibitie: SO2-sensoren kunnen worden geremd door ammoniak (NH3) en het duurt vele uren om te herstellen en op SO2 te reageren.
Al deze fouten kunnen nadelige gevolgen hebben. Het is duidelijk dat er gevaar ontstaat wanneer giftig gas aanwezig is en de sensor niet correct uitleest. Maar zelfs wanneer kruisgevoeligheid een te hoge of fout-positieve waarde veroorzaakt, kunnen tijd en middelen verloren gaan door nodeloze evacuaties, ventilatie en andere ongeplande uitvaltijd.
Sommige fabrikanten publiceren gegevens en grafieken over kruisgevoeligheid, en deze kunnen een indicatie geven van hoe kruisgevoeligheden de aflezingen in die producten kunnen beïnvloeden. Het is echter belangrijk hier niet te veel op te vertrouwen: er kunnen enorme verschillen zijn tussen elektrochemische sensoren, fabrikanten kunnen hun sensorontwerpen en specificaties op korte termijn wijzigen, en de wetenschappelijke inzichten veranderen voortdurend. Het is dus een goed idee om in gesprek te blijven met het technische ondersteuningsteam van de fabrikant, dat op de hoogte is van de meest recente informatie en het best geplaatst is om advies te geven over een bepaalde sensor. Het is ook verstandig ervoor te zorgen dat al het personeel dat betrokken is bij gasdetectie op de hoogte is van de aard van kruisgevoeligheid en interferentie, en alert is op de waarschijnlijke effecten ervan.
