Molecular Property Spectrometer™ Sensoren voor brandbare gassen

De Molecular Property Spectrometer™ (MPS™)-sensoren, ontwikkeld door NevadaNano, vertegenwoordigen de volgende generatie detectoren voor brandbare gassen. MPS™ kan snel meer dan 15 gekarakteriseerde brandbare gassen tegelijk detecteren. Tot voor kort moest iedereen die brandbare gassen wilde controleren kiezen tussen een traditionele brandbare gasdetector met een pellistor sensor die gekalibreerd was voor een specifiek gas, of een infrarood (IR) sensor die ook varieert in output afhankelijk van het brandbare gas dat wordt gemeten en dus voor elk gas gekalibreerd moet worden. Hoewel dit nuttige oplossingen zijn, zijn ze niet altijd ideaal. Beide sensortypen moeten bijvoorbeeld regelmatig worden gekalibreerd en de katalytische pellistor sensoren moeten ook regelmatig worden getest om er zeker van te zijn dat ze niet zijn beschadigd door verontreinigende stoffen (bekend als 'sensorvergiftigers') of door zware omstandigheden. In sommige omgevingen moeten sensoren vaak worden vervangen, wat kostbaar is in termen van zowel geld als uitvaltijd of productbeschikbaarheid. IR-technologie kan geen waterstof detecteren - dat heeft geen IR-signatuur, en zowel IR- als pellistor detectoren detecteren soms incidenteel andere (d.w.z. niet-gekalibreerde) gassen, wat onnauwkeurige meetwaarden oplevert die valse alarmen kunnen veroorzaken of operators kunnen verontrusten.

Voortbouwend op meer dan 50 jaar deskundigheid op het gebied van gassen pioniert Crowcon met geavanceerde MPS™ sensortechnologie die meer dan 15 verschillende brandbare gassen detecteert en nauwkeurig identificeert in één apparaat. Nu verkrijgbaar in Crowcon's vlaggenschip Xgard Bright vaste detector en draagbare detectoren Gasman en T4x.

Voordelen van de Molecular Property Spectrometer™ sensoren voor brandbare gassen

De MPS™-sensor biedt belangrijke functies die tastbare voordelen opleveren voor de operator en dus ook voor de werknemers. Deze omvatten:

Geen kalibratie

Bij het implementeren van een systeem met een detector met vaste kop is het gebruikelijk om onderhoud uit te voeren volgens een door de fabrikant aanbevolen schema. Dit brengt lopende periodieke kosten met zich mee, maar kan ook de productie of het proces verstoren om de detector of meerdere detectoren te onderhouden of er zelfs toegang toe te krijgen. Er kan ook een risico voor het personeel zijn als detectoren in bijzonder gevaarlijke omgevingen zijn gemonteerd. Interactie met een MPS-sensor is minder streng omdat er geen niet-verborgen storingen zijn, mits er lucht aanwezig is. Het zou verkeerd zijn om te zeggen dat er geen kalibratie vereist is. Eén fabriekskalibratie, gevolgd door een gastest bij de inbedrijfstelling is voldoende, omdat er gedurende de hele levensduur van de sensor elke 2 seconden een interne automatische kalibratie wordt uitgevoerd. Wat er eigenlijk bedoeld wordt is - geen klantkalibratie.

Multispecies gas - 'True LEL'™

Veel industrieën en toepassingen gebruiken of hebben als bijproduct meerdere gassen binnen dezelfde omgeving. Dit kan een uitdaging vormen voor traditionele sensortechnologie die slechts één gas waarvoor ze gekalibreerd zijn op het juiste niveau kan detecteren en kan resulteren in onnauwkeurige metingen en zelfs valse alarmen die het proces of de productie kunnen stilleggen als er een ander brandbaar gastype aanwezig is. Het gebrek aan respons of de overdreven respons waarmee men vaak wordt geconfronteerd in omgevingen met meerdere gassen kan frustrerend en contraproductief zijn en de veiligheid van de beste gebruikerspraktijken in gevaar brengen. De MPS™ sensor kan nauwkeurig meerdere gassen tegelijk detecteren en onmiddellijk het gastype identificeren. Bovendien heeft de MPS™ sensor een ingebouwde omgevingscompensatie en is er geen extern toegepaste correctiefactor nodig. Onnauwkeurige meetwaarden en valse alarmen behoren tot het verleden.

Geen sensorvergiftiging

In bepaalde omgevingen kunnen traditionele sensortypes vergiftigd raken. Extreme druk, temperatuur en vochtigheid kunnen allemaal sensoren beschadigen, terwijl omgevingsgiffen en verontreinigingen sensoren kunnen 'vergiftigen', wat leidt tot ernstig verminderde prestaties. Detectoren in omgevingen waar gifstoffen of remmers kunnen voorkomen, kunnen alleen regelmatig en frequent worden getest om er zeker van te zijn dat de prestaties niet afnemen. Sensorstoringen als gevolg van vergiftiging kunnen een kostbare aangelegenheid zijn. De technologie in de MPS™ sensor wordt niet beïnvloed door verontreinigingen in de omgeving. Processen met verontreinigingen hebben nu toegang tot een oplossing die betrouwbaar werkt met een fail safe ontwerp om de operator te waarschuwen en zo gemoedsrust te bieden aan personeel en bedrijfsmiddelen in gevaarlijke omgevingen. Bovendien wordt de MPS-sensor niet beschadigd door verhoogde concentraties brandbaar gas, die bijvoorbeeld scheuren kunnen veroorzaken in conventionele katalytische sensortypes. De MPS-sensor blijft gewoon werken.

Waterstof (H2)

Het gebruik van waterstof in industriële processen neemt toe omdat men op zoek is naar een schoner alternatief voor het gebruik van aardgas. De detectie van waterstof is momenteel beperkt tot pellistor-, metaaloxidehalfgeleider-, elektrochemische en minder nauwkeurige thermische geleidbaarheidssensortechnologie omdat infraroodsensoren geen waterstof kunnen detecteren. Wanneer de huidige oplossing wordt geconfronteerd met de hierboven genoemde uitdagingen op het gebied van vergiftiging of valse alarmen, kan dit de operator niet alleen opzadelen met valse alarmen, maar ook met frequente bumptests en onderhoud. De MPS™-sensor biedt een veel betere oplossing voor waterstofdetectie en neemt de uitdagingen weg waarmee de traditionele sensortechnologie wordt geconfronteerd. Een duurzame, relatief snel reagerende waterstofsensor die gedurende de hele levensduur van de sensor niet gekalibreerd hoeft te worden, zonder risico op vergiftiging of valse alarmen, kan een aanzienlijke besparing opleveren op de totale eigendomskosten en vermindert de interactie met de eenheid, wat resulteert in gemoedsrust en minder risico voor operators die MPS™-technologie gebruiken. Dit is allemaal mogelijk dankzij MPS™ technologie, de grootste doorbraak in gasdetectie sinds tientallen jaren.

Hoe werkt de Molecular Property Spectrometer™ Brandbaar Gassensor?

Een micro-elektromechanisch systeem (MEMS)-transducer, bestaande uit een inert membraan op micrometerschaal met een ingebouwd verwarmingselement en thermometer, meet veranderingen in de thermische eigenschappen van de lucht en gassen in zijn nabijheid. Meerdere metingen, vergelijkbaar met een thermisch "spectrum", en omgevingsgegevens worden verwerkt om het type en de concentratie van het (de) aanwezige brandbare gas(sen) te classificeren, inclusief gasmengsels. Dit wordt TrueLEL.

  1. Het gas ontsnapt snel door het gaas van de sensor en komt in de sensorkamer, waar het de MEMS-sensormodule binnendringt.
  2. De jouleverwarmer verwarmt de hete plaat snel.
  3. Real-time omgevingscondities (temperatuur, druk en vochtigheid) worden gemeten door de geïntegreerde omgevingssensor.
  4. De energie die nodig is om het monster te verwarmen wordt nauwkeurig gemeten met een weerstandsthermometer.
  5. Het gasniveau, gecorrigeerd voor de gascategorie en de omgevingscondities, wordt berekend en uitgevoerd naar de gasdetector.

MPS in onze producten

Xgard Bright

Veel industrieën en toepassingen gebruiken of hebben als bijproduct meerdere gassen binnen dezelfde omgeving. Dit kan een uitdaging zijn voor traditionele sensortechnologie die slechts één gas waarvoor ze gekalibreerd zijn, op het juiste niveau kan detecteren en kan resulteren in onnauwkeurige metingen. 

Xgard Bright met MPS™-sensortechnologie biedt een'TrueLEL™'meting voor alle brandbare gassen in elke omgeving met meerdere soorten zonderkalibratie vereistofgepland onderhoudgedurende delevenscyclus van meer dan 5 jaarDit vermindert onderbrekingen van uw werkzaamheden en verhoogt de up-time. Dit vermindert op zijn beurt de interactie met de detector, wat resulteert in eenlagere totale eigendomskostengedurende de levenscyclus van de sensor en minder risico voor het personeel en de productie om regelmatig onderhoud uit te voeren.Xgard Bright MPS™ isop maat gemaakt voor waterstofdetectieMet de MPS™-sensor is slechts één apparaat nodig dat ruimte bespaart zonder aan veiligheid in te boeten.

Gasman

Onze MPS™-sensortechnologie is ontworpen voor de huidige multigasomgevingen, is bestand tegen vervuiling en voorkomt sensorvergiftiging. Geef uw teams gemoedsrust met een speciaal ontworpen apparaat in elke omgeving. De MPS-technologie in onze draagbare gasmonitoren detecteert automatisch waterstof en veelvoorkomende koolwaterstoffen in één sensor. Onze betrouwbare en betrouwbare Gasman met toonaangevende sensortechnologie die uw toepassingen vereisen.

Gasman MPS™ biedt een'TrueLEL™'meting voor alle brandbare gassen in elke omgeving met meerdere soorten zonderkalibratieofgepland onderhoudgedurende delevenscyclus van meer dan 5 jaarwaardoor uw activiteiten minder worden onderbroken en de up-time toeneemt.Omdatgifbestendigen metverdubbelde levensduur van de batterijis de kans groter dat operators nooit zonder apparaat komen te zitten.Gasman MPS™ is ATEXZone 0 goedgekeurdwaardoor operators een ruimte kunnen betreden waar continu of gedurende lange perioden een explosieve gasatmosfeer aanwezig is, zonder bang te hoeven zijn dat hun Gasman hun omgeving doet ontvlammen.

T4x

T4xDe industrie vraagt voortdurend om verbeteringen op het gebied van veiligheid, minder impact op het milieu en lagere eigendomskosten. T4x gasmonitor voldoet aan deze behoeften met zijn toonaangevende sensortechnologieën. Hij is speciaal ontworpen om te voldoen aan de eisen van uw toepassingen. 

T4x helpt operationele teams zich te richten op taken die meer waarde toevoegen doorhet aantal sensorvervangingen te verminderenmet 75% te verminderen en de betrouwbaarheid van de sensoren te verhogen.

Door naleving op alle locaties te garanderen, helpt T4x gezondheids- en veiligheidsmanagers doorhet niet meer nodig is om ervoor te zorgen dat elk apparaat gekalibreerd isvoor het relevante brandbare gas, omdat het meer dan 15 gassen tegelijk nauwkeurig detecteert.Omdat gifbestendigen metverdubbelde levensduur van de batterijis de kans groter dat operators nooit zonder apparaat komen te zitten.T4x verlaagt de5-jaar totale eigendomskostenmet meer dan 25% enbespaart 12g lood per detectorwaardoor het aan het einde van de levensduur veel gemakkelijker te recyclen is en beter voor de planeet.

Ga voor meer informatie over Crowcon naar https://www.crowcon.com of voor meer over MPS bezoek https://www.crowcon.com/mpsinfixed/

Een korte geschiedenis van gasdetectie 

De evolutie van gasdetectie is in de loop der jaren aanzienlijk veranderd. Nieuwe, innovatieve ideeën, van kanaries tot draagbare bewakingsapparatuur, bieden werknemers continue nauwkeurige gasbewaking.

De industriële revolutie was de katalysator voor de ontwikkeling van gasdetectie door het gebruik van veelbelovende brandstoffen, zoals steenkool. Aangezien steenkool uit de aarde kan worden gewonnen door middel van mijnbouw of ondergrondse mijnbouw, waren hulpmiddelen als helmen en vlammenlampen de enige bescherming tegen de nog te ontdekken gevaren van blootstelling aan methaan onder de grond. Methaangas is kleur- en reukloos, waardoor de aanwezigheid ervan moeilijk te onderkennen is, totdat een merkbaar patroon van gezondheidsproblemen werd ontdekt. De risico's van blootstelling aan gas leidden tot experimenten met detectiemethoden om de veiligheid van de werknemers nog jaren te waarborgen.

Behoefte aan gasdetectie

Toen de blootstelling aan gas eenmaal duidelijk werd, begrepen de mijnwerkers dat zij moesten weten of er in de mijn een zak met methaangas was waar zij werkten. In het begin van de 19e eeuw werd de eerste gasdetector ontwikkeld. Veel mijnwerkers droegen vlamlampen op hun helm om te kunnen zien terwijl ze werkten, zodat het uiterst brandbare methaan kon worden opgespoord. De arbeider droeg een dikke, natte deken over zijn lichaam terwijl hij een lange lont droeg waarvan het uiteinde in brand stond. Als hij de mijnen binnenging, bewoog hij de vlam rond en langs de muren op zoek naar gaszakken. Als die werden gevonden, ontstond er een reactie die aan de bemanning werd meegedeeld, terwijl de persoon die het gas opspoorde beschermd was tegen de deken. Na verloop van tijd werden meer geavanceerde methoden ontwikkeld om gas op te sporen.

De introductie van kanaries

De gasdetectie verschoof van mensen naar kanaries vanwege hun luide getjilp en vergelijkbare zenuwstelsels voor het controleren van ademhalingspatronen. De kanaries werden in bepaalde delen van de mijn geplaatst, van waaruit arbeiders de kanaries controleerden om ze te verzorgen en na te gaan of hun gezondheid was aangetast. Tijdens het werk luisterden de mijnwerkers naar het getjilp van de kanaries. Als een kanarie met zijn kooi begon te schudden, was dat een sterke indicator van een blootstelling aan een gaszak die zijn gezondheid begon aan te tasten. De mijnwerkers evacueerden dan de mijn en merkten op dat het onveilig was om de mijn te betreden. In sommige gevallen, als de kanarie helemaal ophield met tsjirpen, wisten de mijnwerkers dat ze de mijn sneller moesten verlaten voordat de blootstelling aan gas hun gezondheid kon aantasten.

De Vlam Licht

De vlamlamp was de volgende evolutie voor gasdetectie in de mijn, als gevolg van zorgen over de veiligheid van de dieren. Terwijl de vlam licht gaf aan de mijnwerkers, werd hij ondergebracht in een vlamdover die alle hitte absorbeerde en de vlam opving om te voorkomen dat eventueel aanwezig methaan zou ontbranden. De buitenmantel bevatte een stuk glas met drie horizontale insnijdingen. De middelste lijn was ingesteld als de ideale gasomgeving, terwijl de onderste lijn een zuurstofarme omgeving aangaf, en de bovenste lijn blootstelling aan methaan of een zuurstofrijke omgeving. Mijnwerkers staken de vlam aan in een omgeving met frisse lucht. Als de vlam daalde of begon af te sterven, zou dit erop wijzen dat de atmosfeer een lage zuurstofconcentratie had. Als de vlam groter werd, wisten de mijnwerkers dat er methaan met zuurstof aanwezig was, wat in beide gevallen aangaf dat ze de mijn moesten verlaten.

De katalytische sensor

Hoewel de vlamlamp een ontwikkeling was in de gasdetectietechnologie, was het echter geen "one size fits all"-benadering voor alle industrieën. Daarom was de katalytische sensor de eerste gasdetector die lijkt op de moderne technologie. De sensoren werken volgens het principe dat wanneer een gas oxideert, het warmte produceert. De katalytische sensor werkt via temperatuursverandering, die evenredig is met de concentratie van het gas. Hoewel dit een stap vooruit was in de ontwikkeling van de voor gasdetectie vereiste technologie, was aanvankelijk nog handmatige bediening nodig om een meting te krijgen.

Moderne technologie

De gasdetectietechnologie is enorm ontwikkeld sinds het begin van de 19e eeuw, toen de eerste gasdetector werd geregistreerd. Nu worden in alle bedrijfstakken meer dan vijf verschillende soorten sensoren gebruikt, waaronder Elektrochemische, Katalytische korrels (Pellistor), Fotoionisatiedetector (PID) en infraroodtechnologie (IR), samen met de modernste sensoren Moleculaire Eigenschappen Spectrometer™ (MPS) en Zuurstof met lange levensduur (LLO2), zijn de moderne gasdetectoren uiterst gevoelig, nauwkeurig maar vooral betrouwbaar, waardoor al het personeel veilig kan blijven en het aantal dodelijke ongevallen op de werkplek wordt verminderd.

De voordelen van MPS-sensoren 

Ontwikkeld doorNevadaNanovertegenwoordigen Molecular Property Spectrometer™ (MPS™) sensoren de nieuwe generatie van detectoren voor brandbare gassen. MPS™ kan snel meer dan 15 gekarakteriseerde brandbare gassen tegelijk detecteren. Tot voor kort moest iedereen die ontvlambare gassen moest bewaken, kiezen tussen een traditionele detector voor ontvlambare gassen met een pellistor sensor die gekalibreerd is voor een specifiek gas, of met een infrarood (IR)-sensor, waarvan de output eveneens varieert naar gelang van het te meten brandbare gas, en die dus voor elk gas moet worden gekalibreerd. Hoewel dit gunstige oplossingen zijn, zijn ze niet altijd ideaal. Beide sensortypes moeten bijvoorbeeld regelmatig worden gekalibreerd en de katalytische pellistorsensoren moeten ook regelmatig worden onderworpen aan bumptests om er zeker van te zijn dat zij niet zijn beschadigd door verontreinigende stoffen (bekend als "sensorvergiftigingsmiddelen") of door barre omstandigheden. In sommige omgevingen moeten de sensoren vaak worden vervangen, wat kostbaar is in termen van zowel geld als uitvaltijd, of productbeschikbaarheid. IR-technologie kan geen waterstof detecteren - dat heeft geen IR-signatuur, en zowel IR- als pellistordetectoren detecteren soms incidenteel andere (d.w.z. niet-gekalibreerde) gassen, wat onnauwkeurige meetwaarden oplevert die valse alarmen kunnen veroorzaken of operators kunnen verontrusten.

De MPS™ sensor biedt belangrijke kenmerken die tastbare voordelen opleveren voor de operator en dus voor de werknemers. Deze omvatten:

Geen ijking

Wanneer een systeem met een vaste detectorkop wordt geïnstalleerd, is het gebruikelijk dat het onderhoud volgens een door de fabrikant aanbevolen schema wordt uitgevoerd. Dit brengt doorlopende kosten met zich mee en kan de productie of het proces verstoren om onderhoud te plegen of zelfs toegang te krijgen tot de detector of meerdere detectoren. Er kan ook een risico zijn voor het personeel wanneer detectoren in bijzonder gevaarlijke omgevingen zijn gemonteerd. De interactie met een MPS-sensor is minder stringent omdat er geen niet-geopenbaarde storingsmodi zijn, mits er lucht aanwezig is. Het zou onjuist zijn te zeggen dat er geen kalibratie vereist is. Eén fabriekskalibratie, gevolgd door een gastest bij de inbedrijfstelling is voldoende, omdat er gedurende de hele levensduur van de sensor elke 2 seconden een interne automatische kalibratie wordt uitgevoerd. Wat echt wordt bedoeld is - geen klantenijking.

De Xgard Bright met MPS™ sensortechnologie is kalibratie niet nodig. Dit vermindert op zijn beurt de interactie met de detector, wat resulteert in lagere totale eigendomskosten gedurende de levenscyclus van de sensor en minder risico voor het personeel en de productie om regelmatig onderhoud uit te voeren. Het is nog steeds aan te raden om van tijd tot tijd de reinheid van de gasdetector te controleren, aangezien gas niet door dikke opeenhopingen van obstructief materiaal kan dringen en de sensor dan niet kan bereiken.

Multi-soorten gas - "Ware LEL"™

Veel industrieën en toepassingen gebruiken of hebben als bijproduct meerdere gassen in dezelfde omgeving. Dit kan een uitdaging vormen voor traditionele sensortechnologie die slechts één gas, waarvoor ze gekalibreerd zijn, op het juiste niveau kan detecteren. Dit kan resulteren in onnauwkeurige meetwaarden en zelfs valse alarmen die het proces of de productie kunnen stilleggen als er een ander brandbaar gastype aanwezig is. Het gebrek aan respons of de overrespons waarmee men vaak wordt geconfronteerd in omgevingen waar meerdere gassen aanwezig zijn, kan frustrerend en contraproductief zijn en de veiligheid van de beste gebruikerspraktijken in het gedrang brengen. De MPS™-sensor kan nauwkeurig meerdere gassen tegelijk detecteren en onmiddellijk het gastype identificeren. Bovendien heeft de MPS™-sensor een ingebouwde omgevingscompensatie en is er geen extern toegepaste correctiefactor nodig. Onnauwkeurige meetwaarden en valse alarmen behoren tot het verleden.

Geen sensor vergiftiging

In bepaalde omgevingen kunnen traditionele sensortypes het risico lopen vergiftigd te worden. Extreme druk, temperatuur en vochtigheid kunnen sensoren beschadigen, terwijl milieutoxines en -verontreinigingen sensoren kunnen 'vergiftigen', waardoor de prestaties ernstig worden aangetast. Detectoren in omgevingen waar giftige of remmende stoffen kunnen voorkomen, moeten regelmatig en frequent worden getest om te garanderen dat de prestaties niet afnemen. Sensorstoringen als gevolg van vergiftiging kunnen een kostbare aangelegenheid zijn. De technologie in de MPS™ sensor wordt niet beïnvloed door verontreinigingen in de omgeving. Processen met verontreinigingen hebben nu toegang tot een oplossing die betrouwbaar werkt met een fail safe ontwerp om de operator te waarschuwen en gemoedsrust te bieden voor personeel en activa die zich in een gevaarlijke omgeving bevinden. Bovendien wordt de MPS-sensor niet aangetast door verhoogde concentraties brandbaar gas, die bijvoorbeeld scheuren kunnen veroorzaken in conventionele katalytische sensortypes. De MPS-sensor blijft werken.

Waterstof (H2)

Het gebruik van waterstof in industriële processen neemt toe omdat men op zoek is naar een schoner alternatief voor het gebruik van aardgas. De detectie van waterstof is momenteel beperkt tot pellistor-, metaaloxidehalfgeleider-, elektrochemische en minder nauwkeurige thermische geleidbaarheidssensortechnologie omdat infraroodsensoren geen waterstof kunnen detecteren. Wanneer de huidige oplossing wordt geconfronteerd met de hierboven genoemde uitdagingen op het gebied van vergiftiging of valse alarmen, kan dit de operator niet alleen opzadelen met valse alarmen, maar ook met frequente bumptests en onderhoud. De MPS™-sensor biedt een veel betere oplossing voor waterstofdetectie en neemt de uitdagingen weg waarmee de traditionele sensortechnologie wordt geconfronteerd. Een duurzame, relatief snel reagerende waterstofsensor die gedurende de hele levensduur van de sensor niet gekalibreerd hoeft te worden, zonder risico op vergiftiging of valse alarmen, kan een aanzienlijke besparing opleveren op de totale eigendomskosten en vermindert de interactie met de eenheid, wat resulteert in gemoedsrust en minder risico voor operators die MPS™-technologie gebruiken. Dit is allemaal mogelijk dankzij MPS™ technologie, de grootste doorbraak in gasdetectie sinds tientallen jaren. De Gasman met MPS is klaar voor waterstof (H2). Eén enkele MPS-sensor detecteert nauwkeurig waterstof en gewone koolwaterstoffen in een faalveilige, gifbestendige oplossing zonder herkalibratie.

Voor meer informatie over Crowcon, bezoek https://www.crowcon.com of voor meer informatie over MPSTM ga naar https://www.crowcon.com/mpsinfixed/

Hoe lang gaat mijn gassensor mee?

Gasdetectoren worden op grote schaal gebruikt in tal van industrieën (zoals waterbehandeling, raffinage, petrochemie, staalindustrie en bouwnijverheid, om er maar enkele te noemen) om personeel en apparatuur te beschermen tegen gevaarlijke gassen en de effecten daarvan. Gebruikers van draagbare en vaste apparaten zijn bekend met de potentieel aanzienlijke kosten om hun instrumenten gedurende hun operationele levensduur veilig te laten werken. Gassensoren worden geacht een meting te verrichten van de concentratie van een analyt van belang, zoals CO (koolmonoxide), CO2 (kooldioxide), of NOx (stikstofoxide). Er zijn twee gassensoren die het meest worden gebruikt in industriële toepassingen: elektrochemische voor het meten van toxische gassen en zuurstof, en pellistors (of katalytische bolletjes) voor brandbare gassen. De laatste jaren is de invoering van zowel zuurstof en MPS (Molecular Property Spectrometer) sensoren de veiligheid verbeterd.

Hoe weet ik wanneer mijn sensor defect is?

In de afgelopen decennia zijn verschillende octrooien en technieken toegepast op gasdetectoren die beweren te kunnen bepalen wanneer een elektrochemische sensor is uitgevallen. De meeste van deze technieken leiden echter alleen af dat de sensor werkt door een of andere vorm van stimulatie van de elektrode en kunnen een vals gevoel van veiligheid geven. De enige zekere methode om aan te tonen dat een sensor werkt, is testgas toe te dienen en de respons te meten: een bumptest of volledige ijking.

Elektrochemische sensor

Elektrochemische sensoren worden het meest gebruikt in de diffusiemodus, waarbij gas uit de omgeving door een gat in het oppervlak van de cel binnendringt. Sommige instrumenten gebruiken een pomp om lucht of gasmonsters naar de sensor te voeren. Over het gat is een PTFE-membraan aangebracht om te voorkomen dat water of olie de cel binnendringt. Het bereik en de gevoeligheid van de sensor kunnen worden gevarieerd door gaten van verschillende grootte te gebruiken. Grotere gaten geven een hogere gevoeligheid en resolutie, terwijl kleinere gaten de gevoeligheid en resolutie verminderen maar het bereik vergroten.

Factoren die de levensduur van elektrochemische sensoren beïnvloeden

Er zijn drie belangrijke factoren die de levensduur van de sensor beïnvloeden: temperatuur, blootstelling aan extreem hoge gasconcentraties en vochtigheid. Andere factoren zijn de sensorelektroden en extreme trillingen en mechanische schokken.

Extreme temperaturen kunnen de levensduur van de sensor beïnvloeden. De fabrikant zal een bedrijfstemperatuurbereik voor het instrument aangeven: meestal -30˚C tot +50˚C. Hoogwaardige sensoren zijn echter bestand tegen tijdelijke schommelingen buiten deze grenzen. Korte blootstelling (1-2 uur) aan 60-65˚C voor H2S of CO sensoren (bijvoorbeeld) is aanvaardbaar, maar herhaalde incidenten zullen resulteren in verdamping van de elektrolyt en verschuivingen in de basislijn (nul) aflezing en tragere reactie.

Blootstelling aan extreem hoge gasconcentraties kan ook de sensorprestaties in gevaar brengen. Elektrochemische sensoren worden doorgaans getest door blootstelling aan wel tienmaal hun ontwerpgrenswaarde. Sensoren die met hoogwaardig katalysatormateriaal zijn vervaardigd, moeten bestand zijn tegen dergelijke blootstellingen zonder veranderingen in de chemie of prestatieverlies op lange termijn. Sensoren met een lagere katalysatorbelasting kunnen schade oplopen.

De vochtigheid heeft de grootste invloed op de levensduur van de sensor. De ideale omgevingsconditie voor elektrochemische sensoren is 20˚Celsius en 60% RH (relatieve vochtigheid). Wanneer de omgevingsvochtigheid boven 60%RH stijgt, zal water in het elektrolyt worden geabsorbeerd, waardoor verdunning optreedt. In extreme gevallen kan het vochtgehalte 2-3 keer toenemen, wat kan resulteren in lekkage uit de sensorbehuizing, en vervolgens via de pennen. Onder 60%RH zal het water in het elektrolyt beginnen te dehydrateren. De responstijd kan aanzienlijk langer worden naarmate het elektrolyt of dehydratatie optreedt. Sensorelektroden kunnen in ongewone omstandigheden worden vergiftigd door storende gassen die aan de katalysator adsorberen of ermee reageren, waardoor bijproducten ontstaan die de katalysator remmen.

Extreme trillingen en mechanische schokken kunnen de sensoren ook beschadigen doordat de lasnaden die de platina elektroden, verbindingsstrips (of draden in sommige sensoren) en pennen met elkaar verbinden, breken.

"Normale" levensduur van elektrochemische sensor

Elektrochemische sensoren voor gewone gassen zoals koolmonoxide of waterstofsulfide hebben een levensduur die gewoonlijk op 2-3 jaar wordt gesteld. Meer exotische gassensoren, zoals waterstoffluoride, hebben soms een levensduur van slechts 12-18 maanden. Onder ideale omstandigheden (stabiele temperatuur en vochtigheid in de buurt van 20˚C en 60%RH) zonder inwerking van verontreinigingen, is van elektrochemische sensoren bekend dat zij meer dan 4000 dagen (11 jaar) in bedrijf zijn. Periodieke blootstelling aan het doelgas beperkt de levensduur van deze kleine brandstofcellen niet: kwalitatief hoogwaardige sensoren hebben een grote hoeveelheid katalysatormateriaal en robuuste geleiders die niet uitgeput raken door de reactie.

Pellistor Sensor

Pellistor-sensoren bestaan uit twee bij elkaar passende draadspoelen, elk ingebed in een keramische kraal. Stroom wordt door de spoelen geleid, waardoor de korrels worden verhit tot ongeveer 500˚C. Brandbaar gas verbrandt op de kraal en de extra opgewekte warmte veroorzaakt een verhoging van de spoelweerstand die door het instrument wordt gemeten om de gasconcentratie aan te geven.

Factoren die de levensduur van de Pellistor-sensor beïnvloeden

De twee belangrijkste factoren die van invloed zijn op de levensduur van de sensor zijn blootstelling aan hoge gasconcentraties en het inbranden of blokkeren van de sensor. Extreme mechanische schokken of trillingen kunnen ook de levensduur van de sensor beïnvloeden. De capaciteit van het katalysatoroppervlak om het gas te oxideren vermindert wanneer het vergiftigd of geremd is. Een sensorlevensduur van meer dan tien jaar is gebruikelijk in toepassingen waar geen remmende of vergiftigende verbindingen aanwezig zijn. Pellistors met een hoger vermogen hebben een grotere katalytische activiteit en zijn minder gevoelig voor vergiftiging. Poreuzere korrels hebben ook een grotere katalytische activiteit naarmate hun oppervlaktevolume toeneemt. Vakkundig initieel ontwerp en gesofisticeerde fabricageprocessen zorgen voor een maximale porositeit van de korrels. Blootstelling aan hoge gasconcentraties (>100%LEL) kan ook de prestaties van de sensor aantasten en een afwijking in het nul/basislijnsignaal veroorzaken. Onvolledige verbranding leidt tot koolstofafzetting op de kraal: de koolstof "groeit" in de poriën en veroorzaakt mechanische schade. De koolstof kan er echter na verloop van tijd worden afgebrand, zodat de katalytische plaatsen weer vrijkomen. Extreme mechanische schokken of trillingen kunnen in zeldzame gevallen ook een breuk in de pellistorspoelen veroorzaken. Dit probleem doet zich vaker voor bij draagbare dan bij vaste gasdetectoren, omdat de kans groter is dat ze vallen en omdat de gebruikte pellistors een lager stroomverbruik hebben (om de levensduur van de batterij te maximaliseren) en dus dunnere spoelen van dunner draad gebruiken.

Hoe weet ik wanneer mijn sensor defect is?

Een pellistor die vergiftigd is, blijft elektrisch operationeel maar reageert mogelijk niet op gas. De gasdetector en het controlesysteem kunnen dus in een gezonde toestand lijken te verkeren, maar een brandbaar gaslek kan niet worden gedetecteerd.

Zuurstofsensor

Pictogram Lang Leven 02

Onze nieuwe loodvrije zuurstofsensor met lange levensduur heeft geen samengeperste strengen lood waar het elektrolyt doorheen moet dringen, waardoor een dik elektrolyt kan worden gebruikt, wat betekent: geen lekken, geen corrosie door lekken, en een grotere veiligheid. De extra robuustheid van deze sensor stelt ons in staat vol vertrouwen een garantie van 5 jaar te bieden voor extra gemoedsrust.

Oxygen-sensoren met lange levensduur hebben een lange levensduur van 5 jaar, met minder uitvaltijd, lagere eigendomskosten en minder impact op het milieu. Ze meten nauwkeurig zuurstof over een breed bereik van concentraties van 0 tot 30% volume en zijn de volgende generatie O2-gasdetectie.

MPS-sensor

MPS sensor biedt een geavanceerde technologie die de noodzaak tot kalibreren wegneemt en een 'True LEL (lower explosive limit)' oplevert voor het aflezen van vijftien brandbare gassen, maar kan alle brandbare gassen in een omgeving met meerdere soorten detecteren, wat resulteert in lagere lopende onderhoudskosten en minder interactie met het toestel. Dit vermindert het risico voor het personeel en voorkomt kostbare uitvaltijd. De MPS-sensor is ook immuun voor sensorvergiftiging.  

Sensorstoringen door verontreiniging kunnen een frustrerende en dure ervaring zijn. De technologie in de MPS™-sensorwordt niet beïnvloed door verontreinigingen in de omgeving. Processen met verontreinigingen hebben nu toegang tot een oplossing die betrouwbaar werkt met een fail safe ontwerp om de operator te waarschuwen en gemoedsrust te bieden voor personeel en activa in een gevaarlijke omgeving. Het is nu mogelijk om meerdere brandbare gassen te detecteren, zelfs in ruwe omgevingen, met slechts één sensor die niet gekalibreerd hoeft te worden en een verwachte levensduur van ten minste 5 jaar heeft.