หลักการและคุณลักษณะของการตรวจจับก๊าซอุตสาหกรรมทั่วไป
อุปกรณ์ตรวจจับและแจ้งเตือนก๊าซแบบพกพาที่ใช้กันทั่วไปในสถานประกอบการปิโตรเคมีประกอบด้วยอุปกรณ์ตรวจจับและแจ้งเตือนก๊าซชนิดเดียว (เช่น อุปกรณ์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อตรวจจับก๊าซที่ติดไฟได้ ออกซิเจน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ฯลฯ)
ตามอันตรายเราสามารถแบ่งก๊าซพิษและก๊าซอันตรายออกเป็นสองประเภท: ก๊าซที่ติดไฟได้และก๊าซพิษ เนื่องจากคุณสมบัติและอันตรายที่แตกต่างกัน วิธีการตรวจจับจึงแตกต่างกันด้วย ส่วนสำคัญของเครื่องตรวจจับก๊าซแบบพกพาคือเซ็นเซอร์ก๊าซ ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทตามหลักการตรวจจับ:
(1) เซ็นเซอร์ก๊าซที่ใช้คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี เช่น สารกึ่งตัวนำ การเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยา การนำความร้อนของของแข็ง และเซ็นเซอร์ก๊าซอื่นๆ
(2) เซ็นเซอร์ก๊าซที่ใช้คุณสมบัติทางกายภาพ เช่น ประเภทการนำความร้อน ประเภทการรบกวนข้าม ประเภทการดูดกลืนแสงอินฟราเรด เป็นต้น
(3) เซ็นเซอร์ก๊าซที่ใช้คุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้า เช่น อิเล็กโทรลิซิสศักย์คงที่ แบตเตอรี่ Gavanni อิเล็กโทรดเมมเบรนไอออน อิเล็กโทรไลต์แข็ง และเซ็นเซอร์ก๊าซอื่นๆ
แม้ว่าเซนเซอร์ตรวจจับก๊าซจะมีหลายประเภท แต่แต่ละประเภทก็มีข้อดีและข้อจำกัดของตัวเอง จากการเปรียบเทียบการใช้งานในสถานที่หลายปีในสถานประกอบการปิโตรเลียมและปิโตรเคมี เชื่อว่าวิธีการตรวจจับก๊าซที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและครอบคลุมที่สุดคือวิธีการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาสำหรับการตรวจจับก๊าซที่ติดไฟได้ และวิธีการตรวจจับก๊าซพิษและออกซิเจนด้วยไฟฟ้าเคมี
1 ประเภทการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยา
การเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาคือเซ็นเซอร์ก๊าซประเภทหนึ่งที่ใช้องค์ประกอบการตรวจจับเพื่อสร้างการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาเมื่อสัมผัสกับก๊าซที่ติดไฟได้ ส่งผลให้อุณหภูมิขององค์ประกอบการตรวจจับสูงขึ้น ความเข้มข้นของก๊าซวัดโดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของความต้านทาน ข้อดีของเซ็นเซอร์ก๊าซตัวเร่งปฏิกิริยาคือความแม่นยำสูง ความเสถียรที่ดี ความสัมพันธ์เชิงเส้นที่ดีระหว่างสัญญาณเอาท์พุตและความเข้มข้นของก๊าซ และอิทธิพลเพียงเล็กน้อยจากอุณหภูมิและความชื้นของสิ่งแวดล้อม ข้อเสียคือตัวเร่งปฏิกิริยามีแนวโน้มที่จะเป็นพิษและล้มเหลว
เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมี 2 ตัว
เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีใช้หลักการไฟฟ้าเคมีในการตรวจจับความเข้มข้นของก๊าซ ซึ่งสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็น:
(1) การใช้แก๊สเพื่อรักษาศักย์ไฟฟ้าที่จุดเชื่อมต่อระหว่างอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ในอุปกรณ์ ทำให้สามารถลดการเกิดออกซิเดชันโดยตรงได้ และการเปลี่ยนแปลงกระแสจะถูกสร้างขึ้นในวงจรภายนอกเพื่อให้ได้รับการตรวจจับ
(2) การละลายของแก๊สและอิเล็กโทรไลซิสในสารละลายก่อให้เกิดไอออนไนซ์ของสารที่เป็นก๊าซ ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นผ่านการกระทำของอิเล็กโทรดเพื่อให้ได้การตรวจจับ
(3) ปฏิกิริยาระหว่างก๊าซและสารละลายอิเล็กโทรไลต์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสอิเล็กโทรไลต์เพื่อให้ได้การตรวจจับและรูปแบบอื่นๆ ในวิธีการตรวจจับสูตรทางเคมี มีการใช้วิธีอิเล็กโทรไลซิสคงที่ (โดยใช้หลักการแรก) กันอย่างแพร่หลาย โดยมีข้อดีคือ มีความไวสูง มีความสามารถในการเลือกสรรสูง มีการรบกวนก๊าซเล็กน้อย และมีข้อเสียคืออายุการใช้งานสั้น
