Jaka jest różnica między pelistorem a czujnikiem podczerwieni?

Czujniki odgrywają kluczową rolę w monitorowaniu palnych gazów i oparów. Środowisko, czas reakcji i zakres temperatur to tylko niektóre z czynników, które należy wziąć pod uwagę przy podejmowaniu decyzji o wyborze najlepszej technologii.

W tym blogu przedstawiamy różnice pomiędzy czujnikami pelistorowymi (katalitycznymi) a czujnikami na podczerwień (IR), dlaczego istnieją plusy i minusy obu technologii oraz skąd wiadomo, która z nich najlepiej nadaje się do różnych środowisk.

Czujnik pelistorowy

Pellistorowy czujnik gazu jest urządzeniem służącym do wykrywania palnych gazów lub oparów, które mieszczą się w zakresie wybuchowości, w celu ostrzegania o wzrastającym poziomie gazu. Czujnik składa się ze zwoju drutu platynowego z katalizatorem umieszczonym wewnątrz, tworzącym małą aktywną kulkę, która obniża temperaturę, przy której gaz zapala się wokół niej. 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 na pomiar obecności gazu. Ze względu na katalizatory i koraliki, czujnik pelistorowy jest również znany jako czujnik katalityczny lub katalityczny koralikowy.

Czujniki pelistorowe, stworzone w latach 60-tych przez brytyjskiego naukowca i wynalazcę Alana Bakera, zostały początkowo zaprojektowane jako rozwiązanie problemu długotrwałego stosowania lamp i kanarków bezpieczeństwa. Od niedawna urządzenia te są wykorzystywane w zastosowaniach przemysłowych i podziemnych, takich jak kopalnie lub drążenie tuneli, rafinerie ropy naftowej i platformy wiertnicze.

Czujniki pelistorowe są relatywnie tańsze ze względu na różnice w poziomie technologicznym w porównaniu do czujników IR, jednak ich wymiana może być wymagana częściej.

Dzięki liniowemu wyjściu odpowiadającemu stężeniu gazu, współczynniki korekcyjne mogą być użyte do obliczenia przybliżonej reakcji pellistorów na inne gazy palne, co może uczynić pellistory dobrym wyborem w przypadku obecności wielu palnych oparów.

Ponadto pelistory w czujkach stacjonarnych z wyjściem mostkowym mV, takich jak Xgard typ 3, doskonale sprawdzają się w miejscach trudno dostępnych, ponieważ kalibrację można przeprowadzać na lokalnej centrali alarmowej.

Z drugiej strony, pelistory mają problemy w środowiskach, w których jest mało tlenu, ponieważ proces spalania, w którym działają, wymaga tlenu. Z tego powodu, przyrządy do pracy w zamkniętych przestrzeniach, które zawierają katalityczne czujniki LEL typu pelistorowego, często zawierają czujnik do pomiaru tlenu.

W środowiskach, w których związki zawierają krzem, ołów, siarkę i fosforany, czujnik jest podatny na zatrucie (nieodwracalna utrata czułości) lub inhibicję (odwracalna utrata czułości), co może stanowić zagrożenie dla osób w miejscu pracy.

W przypadku narażenia na wysokie stężenie gazu, czujniki pelistorowe mogą ulec uszkodzeniu. W takich sytuacjach, pelistory nie są "fail safe", co oznacza, że nie jest wysyłane powiadomienie o wykryciu usterki urządzenia. Jakakolwiek usterka może być zidentyfikowana tylko poprzez test uderzeniowy przed każdym użyciem, aby upewnić się, że wydajność nie ulega pogorszeniu.

 

Czujnik podczerwieni

Technologia czujników podczerwieni opiera się na zasadzie, że światło podczerwone (IR) o określonej długości fali zostanie zaabsorbowane przez gaz docelowy. Zazwyczaj w czujniku znajdują się dwa emitery wytwarzające wiązki światła podczerwonego: wiązka pomiarowa o długości fali, która zostanie zaabsorbowana przez gaz docelowy, oraz wiązka referencyjna, która nie zostanie zaabsorbowana. Każda wiązka ma jednakowe natężenie i jest odbijana przez lustro wewnątrz czujnika na fotoodbiornik. Wynikająca z tego różnica w intensywności pomiędzy wiązką referencyjną i pomiarową, w obecności gazu docelowego, jest wykorzystywana do pomiaru stężenia obecnego w nim gazu.

W wielu przypadkach technologia czujników na podczerwień (IR) może mieć wiele zalet w porównaniu z pelistorami lub być bardziej niezawodna w obszarach, w których działanie czujników opartych na pelistorach może być osłabione - w tym w środowiskach o niskiej zawartości tlenu i obojętnych. Tylko wiązka podczerwieni oddziałuje z cząsteczkami otaczającego gazu, dając czujnikowi tę przewagę, że nie grozi mu zatrucie lub inhibicja.

Technologia podczerwieni zapewnia bezpieczne testowanie w razie awarii. Oznacza to, że w przypadku awarii wiązki podczerwieni, użytkownik zostanie o tym powiadomiony.

Gas-Pro TK wykorzystuje podwójny czujnik podczerwieni - najlepszą technologię dla specjalistycznych środowisk, w których standardowe detektory gazu po prostu nie działają, niezależnie od tego, czy chodzi o oczyszczanie zbiornika, czy uwalnianie gazu.

Przykładem jednego z naszych detektorów opartych na podczerwieni jest Crowcon Gas-Pro IR, idealny dla przemysłu naftowego i gazowego, z możliwością wykrywania metanu, pentanu lub propanu w potencjalnie wybuchowych środowiskach o niskiej zawartości tlenu, w których czujniki pelistorowe mogą mieć trudności. Używamy również dwuzakresowego czujnika %LEL i %Volume w naszym Gas-Pro TK, który nadaje się do pomiaru i przełączania między oboma pomiarami, dzięki czemu zawsze bezpiecznie działa z prawidłowym parametrem.

Jednak czujniki podczerwieni nie są doskonałe, ponieważ mają tylko liniową charakterystykę wyjściową w stosunku do gazu docelowego; reakcja czujnika podczerwieni na inne palne opary niż gaz docelowy będzie nieliniowa.

Podobnie jak pelistory są podatne na zatrucie, czujniki podczerwieni są podatne na silne szoki mechaniczne i termiczne, a także na duże zmiany ciśnienia. Dodatkowo, czujniki podczerwieni nie mogą być używane do wykrywania gazu wodorowego, dlatego sugerujemy użycie pellistorów lub czujników elektromechanicznych w tej sytuacji.

Podstawowym celem w zakresie bezpieczeństwa jest wybór najlepszej technologii detekcji w celu zminimalizowania zagrożeń w miejscu pracy. Mamy nadzieję, że poprzez wyraźne wskazanie różnic pomiędzy tymi dwoma czujnikami uda nam się zwiększyć świadomość tego, w jaki sposób różne środowiska przemysłowe i niebezpieczne mogą pozostać bezpieczne.

Aby uzyskać więcej informacji na temat czujników pelistorowych i podczerwieni, można pobrać nasz whitepaper zawierający ilustracje i schematy, które pomogą określić najlepszą technologię dla danej aplikacji.

Zmiany w dopuszczalnych wartościach narażenia w miejscu pracy (WEL)

Co to są limity narażenia w miejscu pracy?

Wartości graniczne narażenia w miejscu pracy (WEL) określają prawny maksymalny poziom dla substancji szkodliwych w celu kontrolowania warunków pracy.

Dyrektywa i normy krajowe

Dyrektywa UE 2017/164 ustanawia nowe "orientacyjne dopuszczalne wartości narażenia zawodowego" (IOELVs) dla szeregu substancji toksycznych. Brytyjski Health & Safety Executive (HSE) podjął decyzję o zmianie brytyjskich limitów ustawowych, aby odzwierciedlić nowe IOELVs. Decyzja HSE została podjęta w celu zapewnienia zgodności z art. 2 i 7 dyrektywy, które wymagają od państw członkowskich ustanowienia nowych dopuszczalnych wartości narażenia zawodowego w ramach norm krajowych do21 sierpnia 2018 r.

Progi alarmowe czujek gazowych

Limity narażenia określone w niniejszej dyrektywie 2017/164 opierają się na ryzyku związanym z narażeniem indywidualnym: narażenie pracownika na działanie substancji toksycznych w czasie. Wartości graniczne (skonfigurowane w detektorach gazu jako "poziomy alarmowe TWA") są wyrażone w dwóch okresach czasu:

  • STEL (krótkoterminowa granica narażenia): granica 15 minut.
  • LTEL (długoterminowa granica narażenia): granica 8-godzinna

Monitory przenośne (osobiste) są przeznaczone do noszenia przez użytkownika w pobliżu strefy oddychania, tak aby urządzenie mogło mierzyć ekspozycję na gaz. Alarmy urządzenia TWA (ważone czasem) ostrzegają użytkownika, gdy jego ekspozycja przekracza limity określone w normach krajowych.

Przenośne monitory mogą być również skonfigurowane z alarmami "natychmiastowymi", które aktywują się natychmiast, gdy stężenie gazu przekroczy próg. Nie ma standardów określających poziomy alarmów dla alarmów natychmiastowych, dlatego też są one zazwyczaj ustawione na te same progi, co alarmy TWA. Niektóre z nowych progów TWA są na tyle niskie, że częste fałszywe alarmy stałyby się poważnym problemem, gdyby przyjęto je również dla alarmów natychmiastowych. Dlatego w nowych aparatach przenośnych zachowane zostaną obecne progi alarmów chwilowych.

Stacjonarne detektory gazu wykorzystują tylko alarmy "chwilowe", ponieważ nie są noszone przez użytkownika i dlatego nie mogą mierzyć narażenia osoby na działanie gazu w czasie. Poziomy alarmowe dla detektorów stacjonarnych są często oparte na alarmach TWA, ponieważ są to jedyne opublikowane wytyczne. Dokument HSE RR973 (Review of alarm setting for toxic gas and oxygen detectors) zawiera wytyczne dotyczące ustawiania odpowiednich poziomów alarmowych dla detektorów stacjonarnych z uwzględnieniem warunków panujących w miejscu instalacji i oceny ryzyka. W niektórych zastosowaniach, w których może występować tło gazowe, właściwe może być ustawienie wyższych poziomów alarmowych dla czujek stałych niż wymienione w EH40, aby zapobiec powtarzającym się fałszywym alarmom.

Zmiana konfiguracji progów alarmowych czujek gazowych

Użytkownicy przenośnych detektorów gazu, którzy zdecydują się na dostosowanie progów alarmowych swoich urządzeń do wymogów dyrektywy, mogą to łatwo zrobić, korzystając z różnych akcesoriów dostępnych w firmie Crowcon. Pełne informacje o akcesoriach do kalibracji i konfiguracji można znaleźć na stronach produktów pod adresem www.crowcon.com.

Inne dokumenty, które mogą okazać się przydatne:

http://www.hse.gov.uk/pubns/priced/eh40.pdf

http://www.hse.gov.uk/research/rrhtm/rr973.html

 

Alarmy tlenku węgla teraz obowiązkowe

Jako członek-założyciel CoGDEM (Council of Gas Detection and Environmental Monitoring), jesteśmy naprawdę zadowoleni, że Minister ds. Społeczności, Penny Mordaunt, wprowadziła obowiązek instalowania przez prywatnych właścicieli lokali alarmów dymu i tlenku węgla (CO) w wynajmowanych nieruchomościach.

Continue reading "Alarmy tlenku węgla już obowiązkowe"

Krótki przewodnik Chrisa po testach zderzeniowych

Nawiązując do zeszłotygodniowego artykułu "Dlaczego muszę wykonać test sprawności technicznej mojego instrumentu?", pomyślałem, że przedstawię Wam nieco bardziej szczegółowe informacje na temat tego, czym jest test sprawności technicznej i jak go przeprowadzić.

Continue reading "Szybki przewodnik Chrisa po testach uderzeniowych"