การเลือกเครื่องตรวจจับก๊าซ
หน้าที่หลักของเครื่องตรวจจับก๊าซคือการเตือนบุคลากรที่เกี่ยวข้องให้ใช้มาตรการที่เกี่ยวข้องเพื่อปกป้องพนักงานในสถานที่ทำงาน การทำงานของอุปกรณ์การผลิตอย่างปลอดภัย และสภาพแวดล้อมโดยรอบในกรณีที่มีการรั่วไหลหรืออันตรายที่ใกล้เข้ามา หากคุณเลือกเครื่องตรวจจับที่เหมาะสม คุณจะทำให้พวกเขาทำงานได้ดีขึ้น มีเทคโนโลยีการตรวจจับก๊าซที่หลากหลายที่สามารถช่วยให้อุตสาหกรรมในปัจจุบันปกป้องผู้คนและการผลิตได้ แน่นอนว่าแต่ละเทคโนโลยีมีข้อดีและข้อเสีย จากเทคโนโลยียอดนิยมต่อไปนี้ เราจะเห็นว่าไม่มี "วิธีที่ดีที่สุด" เพียงอย่างเดียว มีแต่ระบบตรวจจับก๊าซที่ดีที่สุดที่รวมเทคโนโลยีที่หลากหลายตามสถานการณ์จริงของคุณ
เครื่องตรวจจับก๊าซส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซ็นเซอร์และวงจรที่เกี่ยวข้อง เซ็นเซอร์เป็นส่วนสำคัญของเครื่องตรวจจับทั้งหมด และเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในการกำหนดความน่าเชื่อถือของเซ็นเซอร์ ปัจจุบันมีเทคโนโลยีการตรวจจับก๊าซดังต่อไปนี้: เทคโนโลยีไฟฟ้าเคมี, เทคโนโลยีการเผาไหม้ตัวเร่งปฏิกิริยา, เทคโนโลยีเทปกระดาษเคมี, เทคโนโลยีโซลิดเมทัลออกไซด์, เทคโนโลยีอินฟราเรด, เทคโนโลยีโฟโตอิออไนเซชัน ฯลฯ
เทคโนโลยีไฟฟ้าเคมีและเทคโนโลยีการเผาไหม้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา
เซ็นเซอร์ก๊าซไฟฟ้าเคมีที่แตกต่างกันมีส่วนประกอบที่แตกต่างกัน ซึ่งกำหนดว่าสามารถทำปฏิกิริยากับก๊าซพิษที่สอดคล้องกันได้ หัววัดสามารถวัดกระแสที่เกิดจากปฏิกิริยาและแปลงเป็นค่าความเข้มข้นของก๊าซ (PPM หรือ PPB) เซ็นเซอร์ตัวเร่งปฏิกิริยา "ไม่ติดไฟ" ก๊าซที่ติดไฟได้บนลูกบอลที่เคลือบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา หัววัดจะวัดการเปลี่ยนแปลงของความต้านทาน และโดยผ่านการแปลง A/D จะแสดงการอ่านค่าการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกัน โดยทั่วไป ขีดจำกัดการระเบิดที่ต่ำกว่าคือขนาดเต็ม
เนื่องจากหัววัดการเผาไหม้ด้วยไฟฟ้าเคมีและตัวเร่งปฏิกิริยามีราคาค่อนข้างต่ำ จึงมักใช้สำหรับการวัดที่ "จุดกำเนิด" (ซึ่งอาจเกิดการรั่วไหล) ดังนั้นการตอบสนองต่อการรั่วไหลจึงรวดเร็วและสามารถตรวจจับได้อย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว จึงไม่เกิดความผิดพลาดทางกล
อย่างไรก็ตาม เซ็นเซอร์ทั้งสองนี้ก็มีข้อเสียเช่นกัน: เซ็นเซอร์ก๊าซบางตัวไม่เพียงทำปฏิกิริยากับก๊าซที่เกี่ยวข้องเท่านั้น (ซึ่งก็คือก๊าซที่ควรได้รับการออกแบบให้ตอบสนอง) แต่ยังรวมถึงก๊าซอื่นๆ ด้วย (ซึ่งรบกวนก๊าซ) ดังนั้น หากจำเป็น การดูแลควรเป็น ดำเนินการเพื่อหลีกเลี่ยงการออกแบบและใช้เซ็นเซอร์เหล่านี้ซึ่งอาจมีก๊าซรบกวนระหว่างการติดตั้ง เซ็นเซอร์ต้องได้รับการสอบเทียบเป็นประจำ โดยปกติทุกๆ 3 เดือน (ขึ้นอยู่กับอิทธิพลของปัจจัยต่างๆ เช่น แบรนด์ต่างๆ สภาพแวดล้อมในการทำงาน สถานะการทำงาน ฯลฯ) โดยปกติจะต้องเปลี่ยนเซ็นเซอร์หลังจากใช้งานไปแล้ว 1 ถึง 3 ปี (ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ยี่ห้อต่างๆ สภาพแวดล้อมในการทำงาน สภาพการทำงาน ฯลฯ) อิทธิพล) นอกจากนี้ เซ็นเซอร์บางยี่ห้อยังใช้อิเล็กโทรไลต์ ซึ่งจำเป็นต้องเติมเป็นประจำ
เทคโนโลยีเทปกระดาษเคมี
เทคโนโลยีเทปกระดาษเคมีตรวจจับก๊าซพิษโดยใช้เทปกระดาษที่แช่สารเคมี เทปกระดาษนี้คล้ายกับกระดาษลิตมัสมาก และจะเปลี่ยนสีเมื่อพบกับก๊าซที่เกี่ยวข้อง เครื่องเทปกระดาษวัดสีของเทปกระดาษผ่านตาแมวและแปลงเป็นค่าความเข้มข้นของก๊าซ
ข้อดีของระบบนี้คือเครื่องเทปให้หลักฐานทางกายภาพของการรั่วไหลของก๊าซอันเนื่องมาจากปฏิกิริยาการเปลี่ยนสี (ในทางตรงกันข้าม เคมีไฟฟ้า การเผาไหม้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา โลหะออกไซด์ที่เป็นของแข็ง และหัววัดอินฟราเรดจะส่งสัญญาณ 4-20mA เท่านั้น) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกมันได้รับผลกระทบจากก๊าซรบกวนเช่นกัน แต่น้อยกว่าประเภทไฟฟ้าเคมีและโลหะออกไซด์ที่เป็นของแข็ง ดังนั้นจึงมีความเฉพาะเจาะจงมากกว่าพวกมัน นอกจากนี้เครื่องเทปยังสามารถตรวจจับก๊าซได้มากกว่าประเภทไฟฟ้าเคมี
ข้อเสียของเครื่องเทปกระดาษคือสามารถตรวจจับก๊าซพิษเท่านั้นและไม่สามารถตรวจจับก๊าซไวไฟเช่นไฮโดรเจนได้ เนื่องจากเครื่องเทปกระดาษมีราคาแพง มักถูกวางไว้ตรงกลางและเชื่อมต่อกับจุดวัดแต่ละจุดผ่านท่อเก็บตัวอย่าง ตัวอย่างก๊าซของแต่ละจุดวัดจะถูกสูบในทางกลับกัน ส่งผลให้มีช่วงเวลาหน่วงที่สำคัญระหว่างการรั่วไหลของก๊าซและการตรวจจับ และการสูบน้ำตามลำดับอาจทำให้เครื่องมือตรวจจับมองข้ามการรั่วไหลของก๊าซบางอย่าง นอกจากนี้ ก๊าซปฏิกิริยา (เช่น HF, Cl2, HCl, NH3) จะถูกดูดซับได้ง่ายบนท่อเก็บตัวอย่าง และเครื่องมือตรวจจับจะไม่ "เห็น" การรั่วไหลของก๊าซ ความล้มเหลวทางกลไกยังเป็นปัญหากับเครื่องเทป (ตัวขับกล่องติด, เลนส์สกปรก, ปั๊มไม่ดี, ตัวกรองอุดตัน, การไหลที่ไม่แน่นอน) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาเชิงป้องกันเป็นประจำ การสอบเทียบระบบออปติคัลเป็นระยะก็จำเป็นเช่นกัน ผู้ผลิตแนะนำให้เปลี่ยนเทปกระดาษทุก ๆ หกเดือน แม้ว่าจะเป็นขั้นตอนง่ายๆ แต่การซื้อและทิ้งเทป Washi นั้นมีราคาแพงมาก
เทคโนโลยีโลหะออกไซด์ที่เป็นของแข็ง
เซ็นเซอร์โลหะออกไซด์ที่เป็นของแข็งทำจากโลหะออกไซด์ (โดยปกติคือดีบุกออกไซด์) และตอบสนองต่อการปรากฏตัวของก๊าซโดยการเปลี่ยนความต้านทาน หัววัดจะวัดการเปลี่ยนแปลงความต้านทานและแปลงเป็นความเข้มข้น
ข้อดีของเซ็นเซอร์โซลิดเมทัลออกไซด์คือมีอายุการใช้งานยาวนาน โดยทั่วไป 10 ปี พวกเขาสามารถตรวจจับก๊าซได้หลากหลายมาก แม้กระทั่งก๊าซที่เครื่องไฟฟ้าเคมีและเทปกระดาษไม่สามารถตรวจจับได้ เนื่องจากมีราคาไม่แพงนัก จึงมักใช้สำหรับการตรวจจับ "ที่ต้นทาง" ตอบสนองต่อการรั่วไหลได้อย่างรวดเร็ว และสามารถตรวจจับได้อย่างต่อเนื่อง ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวซึ่งอาจทำให้เกิดความล้มเหลวทางกล
แม้ว่าเซ็นเซอร์โซลิดเมทัลออกไซด์สามารถตรวจจับก๊าซได้หลายชนิดและมีความไวสูง แต่ความสามารถในการคัดเลือกของพวกมันนั้นต่ำ ดังนั้นความน่าจะเป็นของ "ผลบวกที่ผิดพลาด" จึงสูงกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ อย่างมาก นอกจากนี้ เมื่อไม่ได้สัมผัสกับก๊าซที่ตรวจพบในช่วงระยะเวลาหนึ่ง เซ็นเซอร์ของโลหะออกไซด์ที่เป็นของแข็งจะออกซิไดซ์และเข้าสู่สถานะ "อยู่เฉยๆ" ซึ่งหมายความว่าจะไม่ตอบสนองต่อการรั่วไหลของก๊าซจริง นอกจากนี้ เซ็นเซอร์โซลิดเมทัลออกไซด์ยังให้เอาต์พุตที่ไม่ใช่เชิงเส้น ดังนั้นการสอบเทียบจึงยากกว่ามากและใช้เวลานานกว่าเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีเอาต์พุตเชิงเส้น
เทคโนโลยีอินฟราเรด
เครื่องมือ Fourier Transform Infrared (FTIR) ใช้เทคนิค spectrophotometric เพื่อตรวจจับก๊าซ เมื่อแสงอินฟราเรดผ่านไปและถูกดูดซับโดยก๊าซตัวอย่าง เครื่องมือจะกำหนดองค์ประกอบของมันโดยการวิเคราะห์สเปกตรัมการดูดกลืน
FTIR เป็นเทคนิคการใช้ก๊าซที่แม่นยำที่สุดสำหรับการใช้งานทั่วไปโดยไม่ต้องสงสัย โดยมีความไวที่ดีและมีสัญญาณเตือนที่ผิดพลาดต่ำมาก ไม่มีการใช้อะไหล่ ดังนั้นต้นทุนหลังการบำรุงรักษาจึงต่ำกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ มาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากราคาที่สูง FTIR มักจะถูกวางไว้ตรงกลางและเชื่อมต่อกับจุดตรวจวัดต่างๆ ผ่านท่อสุ่มตัวอย่าง ตัวอย่างก๊าซที่จุดวัดแต่ละจุดจะถูกสูบสลับกัน ดังนั้นจึงมีช่วงเวลาหน่วงที่สำคัญระหว่างการรั่วไหลของก๊าซและการตรวจจับ
นอกจากนี้ เช่นเดียวกับเครื่องเทปกระดาษ ก๊าซปฏิกิริยา (เช่น HF, Cl2, HCl, NH3) ถูกดูดซับได้ง่ายบนท่อเก็บตัวอย่าง และเครื่องมือตรวจจับไม่สามารถมองเห็นการรั่วไหลของก๊าซได้ ความล้มเหลวทางกลยังเป็นปัญหากับเครื่องมือ FTIR: บานประตูหน้าต่างหมุนชำรุดหรือติดอยู่ ปั๊มเสียหาย
