LEL%, VOL% และ ppm ถูกแปลงในเครื่องตรวจจับก๊าซอย่างไร
เมื่อใช้เครื่องตรวจจับก๊าซในชีวิตประจำวัน ช่วงการตรวจจับบนฉลากผลึกเหลวของเครื่องตรวจจับก๊าซมักจะปรากฏด้วยคำเช่น 0-100LEL% หรือ 0-2000ppm หรือด้วยคำเช่น VOL% หรือ ppm . ความหมายเฉพาะของทั้งสามหน่วยนี้คืออะไร และจะแปลงอย่างไร?
01
VOL% (เปอร์เซ็นต์ปริมาณก๊าซ)
VOL เป็นหน่วยทางกายภาพที่อธิบายปริมาตรของก๊าซ โดยแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ ซึ่งแสดงถึงเปอร์เซ็นต์ของปริมาตรของก๊าซในอากาศ มีเทน 5% VOL คิดเป็น 5% ของปริมาตรมีเทนในอากาศ
ช่วงการตรวจจับของเครื่องตรวจจับก๊าซมักจะแสดงเป็น VOL% ตัวอย่างเช่น ช่วงการตรวจจับคือ 0-100% VOL ซึ่งหมายความว่าเครื่องตรวจจับก๊าซนี้สามารถตรวจจับก๊าซบางชนิดในอากาศด้วยช่วงสัดส่วนที่ {{1 }}%
นอกจากนี้เรายังสามารถตั้งค่าเปอร์เซ็นต์ของ VOL เป็นจุดเตือนได้อีกด้วย เมื่อก๊าซมีปริมาณถึงหรือเกินค่าที่ตั้งไว้ เครื่องตรวจจับก๊าซจะส่งเสียงเตือน สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับหน่วยอื่น LEL%
02
LEL% (ขีดจำกัดล่างของการระเบิด)
ก๊าซที่ติดไฟได้คือก๊าซผสมล่วงหน้าที่สามารถผสมกับอากาศ (หรือออกซิเจน) ได้อย่างสม่ำเสมอภายในช่วงความเข้มข้นที่กำหนด เมื่อเจอแหล่งไฟก็จะระเบิด เปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นของปริมาตรต่ำสุดที่ก๊าซที่ติดไฟได้นี้สามารถทำให้เกิดการระเบิดในอากาศได้คือ LEL% หรือที่เรียกว่าขีดจำกัดล่างของการระเบิด ความเข้มข้นของปริมาตรก๊าซที่ขีดจำกัดล่างของการระเบิดจะแสดงเป็น LEL% ซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ นั่นคือ ขีดจำกัดล่างของการระเบิดจะแบ่งออกเป็น 100 ส่วน โดยแต่ละหน่วยคือ 1 LEL%
03
PPM (ส่วนต่อล้านเปอร์เซ็นต์ปริมาตรก๊าซ)
แนวคิดของ PPM คล้ายคลึงกับ VOL ยกเว้นว่า PPM แสดงถึงหนึ่งในล้านของปริมาตรก๊าซ
ตัวอย่างเช่น 10 ppm ของคาร์บอนไดออกไซด์หมายถึงอากาศที่มีคาร์บอนไดออกไซด์ 10 ส่วนในล้านส่วน เนื่องจากหน่วย PPM นั้นเป็นหน่วยไร้มิติ
"หน่วยที่ไม่ใช่มิติ" เป็นศัพท์เฉพาะทางดาราศาสตร์ ซึ่งรวมถึง pi ค่าคงที่ตามธรรมชาติ (e) เรเดียน (rad) และอัตราส่วนทองคำ ( φ) และน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ (Mr) เป็นต้น ในทางตรงกันข้าม มีหน่วยมิติ ปริมาณที่มีหน่วย เช่น ความยาว พื้นที่ เวลา เป็นต้น
ปริมาณที่ไม่ใช่มิติมักเขียนเป็นผลคูณหรืออัตราส่วนของปริมาณสองมิติ แต่มิติสุดท้ายจะกำจัดกันและกัน ส่งผลให้เกิดปริมาณที่ไม่ใช่มิติ
เครื่องตรวจจับก๊าซที่สามารถตรวจจับระดับ PPM ได้ทั้งหมดใช้เพื่อตรวจจับการรั่วไหลของก๊าซขนาดเล็กในสภาพแวดล้อมการทำงาน เนื่องจากการรั่วไหลของก๊าซขนาดเล็กเป็นอันตรายมากและการรั่วไหลของก๊าซขนาดเล็กในระยะยาวอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุร้ายแรงได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้เครื่องตรวจจับก๊าซระดับ PPM เพื่อตรวจจับและกำจัดการรั่วไหลขนาดเล็กได้ทันท่วงที
04
การแปลง VOL%, LEL% และ PPM
ประการแรก มีการแปลงระหว่าง VOL และ PPM การแปลงระหว่างสองหน่วยนี้ค่อนข้างง่าย เนื่องจาก % VOL คือเปอร์เซ็นต์ของปริมาตร ในขณะที่ PPM คือส่วนต่อล้านปริมาตร ดังนั้น 1% VOL=10000PPM
ประการที่สอง การแปลงระหว่าง VOL และ LEL จำเป็นต้องระบุขีดจำกัดล่างของการระเบิดของก๊าซที่ติดไฟได้ก่อน เมื่อความเข้มข้นของก๊าซที่ติดไฟได้ในอากาศถึงขีดจำกัดล่างของการระเบิด เราจะเรียกอันตรายจากการระเบิดของสภาพแวดล้อมของก๊าซที่ติดไฟได้ในตำแหน่งนี้ 100% ตัวอย่างเช่น LEL ของไฮโดรเจนคือ 4% VOL ซึ่งหมายความว่าเมื่อเปอร์เซ็นต์ปริมาตรในอากาศถึง 4% VOL มันจะระเบิดเมื่อสัมผัสกับเปลวไฟ ดังนั้น เมื่อพิจารณาว่า 4% VOL ถือเป็นอันตราย 100% จึงเรียกว่า 100% LEL ซึ่งหมายถึง 4% VOL=100% LEL ดังนั้น 1% VOL=25% LEL
ประการที่สามคือการแปลงระหว่าง PPM และ LEL ซึ่งไม่สามารถแปลงได้โดยตรง ต้องแปลง LEL เป็น VOL ก่อน แล้วจึงแปลงเป็น PPM
นี่คือสูตร: PPM=% LEL x LEL (vol%) x 100
ยกตัวอย่างมีเทน PPM ของมีเทน 20% LEL เป็นเท่าใด ตามสูตรการคำนวณ 20 (% LEL) x 1 (% VOL) x 100=2000PPm
โดยทั่วไปแล้ว เครื่องตรวจจับก๊าซที่สามารถตรวจจับ PPM ได้นั้นมีความแม่นยำมาก ในขณะที่เครื่องตรวจจับก๊าซ LEL โดยทั่วไปจะใช้ในสถานการณ์การตรวจจับการระเบิด และลำดับความสำคัญของ VOL นั้นใหญ่ที่สุดในบรรดาอุปกรณ์เหล่านี้ ซึ่งค่อนข้างใช้กันทั่วไปเช่นกัน
