Jako podstawowa technologia wykrywania gazów palnych od lat 60-tych, kiedy to zostały po raz pierwszy wynalezione, czujniki pelistorowe są cennym narzędziem detekcji dla osób pracujących w środowiskach palnych.
Pelistor, znany również jako czujnik katalityczny, wykrywa palne gazy lub opary, które znajdują się poniżej zakresu wybuchowości, ostrzegając o wzrastającym poziomie gazu. W tym celu wykorzystuje cewkę z drutu oporowego umieszczoną wewnątrz małej aktywnej kulki zawierającej cement i katalizator platynowy. Katalizator obniża temperaturę, w której gaz zapala się wokół kulki, a obecność gazu palnego powoduje wzrost temperatury kulki i wzrost rezystancji cewki, co daje miarę palności poprzez porównanie napięcia z obwodem odniesienia. Często obwód odniesienia zawiera drugą kulkę, podobną do pierwszej, z tą różnicą, że jej katalizator został celowo zatruty. Zatrucie elementu kompensującego ma na celu zapewnienie, że nie dojdzie do utleniania katalitycznego. Nadal jednak reaguje on w ten sam sposób na niepożądane sygnały generowane przez lokalne środowisko wokół perełek, takie jak temperatura otoczenia, wilgotność lub natężenie przepływu gazu.
W przypadku obecności gazu palnego temperatura i rezystancja kulki wzrasta w stosunku do rezystancji obojętnej kulki referencyjnej. Różnica w oporności może być zmierzona, co pozwala zmierzyć obecność gazu. Obie kulki umieszcza się w obwodzie, który powoduje ich podgrzanie do temperatury 230-250˚C; jest to temperatura, w której zachodzi reakcja z gazami palnymi, jeżeli obecna jest wystarczająca ilość katalizatora platynowego.
W momencie ich wynalezienia pelistory stanowiły rozwiązanie problemu długotrwałego stosowania w kopalniach lamp bezpieczeństwa i kanarków. Niedawno czujniki katalityczne zostały wykorzystane w zastosowaniach przemysłowych, takich jak rafinerie i platformy wiertnicze. Czujniki pelistorowe są zwykle tańsze od czujników podczerwieni ze względu na różnice w poziomie technologicznym, jednak ich wadą jest to, że mogą wymagać częstszej wymiany, ponieważ katalizatory ulegają zatruciu lub pękają pod wpływem wysokiego stężenia gazu palnego, powodując przegrzanie.
Opis
Pod wpływem wysokich stężeń gazu funkcjonalność pelistora zmniejsza się. Stężenia >100%LEL mogą pogorszyć działanie czujnika i spowodować przesunięcie sygnału zerowego/linii bazowej. Jest to spowodowane gwałtownym wzrostem temperatury na powierzchni perełek, co powoduje ich nierównomierne rozszerzanie się. Zewnętrzna część koralika oddziela się od wewnętrznej i powstają pęknięcia.
Jednym z głównych problemów związanych z pelistorami jest ich podatność na zat rucie lub inhibicję. W przypadku zatrucia zdolność powierzchni katalizatora do utleniania gazu ulega drastycznemu zmniejszeniu, co obniża funkcjonalność czujnika. Pelistory o wyższej mocy często mają większą aktywność katalityczną i są mniej podatne na zatrucie. Kulki o większej porowatości również mają większą aktywność katalityczną, ponieważ ich powierzchnia zwiększa objętość, do której może dostać się gaz. Zatruty pelistor będzie nadal sprawny elektrycznie, ale może nie reagować na gaz. Może to być szczególnie kłopotliwe, ponieważ może dawać mylny obraz, że detektor gazu i system sterowania są zdrowe, podczas gdy w rzeczywistości nie wykryłyby wycieku gazu palnego. Stanowi to nieujawnioną usterkę.
Innym problemem dla tego typu czujników są ekstremalne wstrząsy mechaniczne lub wibracje.
Niepełne spalanie i osadzanie się węgla na koraliku również stanowi problem dla pelistorów. Ponieważ węgiel "rośnie" w porach, powoduje uszkodzenia mechaniczne i tym samym zmniejsza zdolność wykrywania czujnika, może też po prostu blokować przepływ gazu do katalizatora, osłabiając reakcję czujnika.
Usterki można rozpoznać tylko dzięki testom uderzeniowym przed każdym użyciem , aby upewnić się, że wydajność nie ulega pogorszeniu.
Ostatni problem pojawia się, gdy stosowany jest styren, chlorek winylu lub inne związki polimeryzujące. Ciepło wydzielane przez kulki pelistorowe może spowodować, że podczas pierwszej ekspozycji gaz utworzy wokół nich "plastikową torebkę". Podczas kolejnych ekspozycji gaz nie może dotrzeć do koralika, ponieważ nie może przejść przez "plastikową torebkę", więc nie jest wykrywany.
