يمكن تقسيم مستشعرات الغاز إلى ثلاث فئات من حيث المبدأ
مستشعرات الغاز التي تستخدم الخصائص الفيزيائية والكيميائية: مثل نوع أشباه الموصلات (نوع التحكم في السطح ، نوع التحكم في الحجم ، نوع السطح المحتمل) ، نوع الاحتراق التحفيزي ، نوع التوصيل الحراري الصلب ، إلخ. مستشعرات الغاز التي تستخدم الخصائص الفيزيائية: مثل التوصيل الحراري ، التداخل الضوئي ، وامتصاص الأشعة تحت الحمراء ، وما إلى ذلك. مستشعرات الغاز التي تستخدم الخصائص الكهروكيميائية: مثل التحليل الكهربائي المستمر ، والبطارية الجلفانية ، والقطب الكهربي الأيوني ، والإلكتروليت الثابت ، وما إلى ذلك ، وفقًا للمخاطر ، نقسم الغازات السامة والضارة إلى فئتين: الغازات القابلة للاشتعال والغازات السامة . نظرًا لاختلاف خصائصها ومخاطرها ، تختلف طرق الكشف أيضًا.
الغاز القابل للاحتراق هو أخطر الغازات الموجودة في البتروكيماويات والمناسبات الصناعية الأخرى. وهي عبارة عن غازات عضوية بشكل أساسي مثل الألكانات وبعض الغازات غير العضوية مثل أول أكسيد الكربون. يجب أن يفي انفجار الغاز القابل للاحتراق بشروط معينة ، أي: تركيز معين من الغاز القابل للاحتراق ، وكمية معينة من الأكسجين والحرارة الكافية لإشعال مصدر النار ، ومسبار مستشعر الرطوبة ، وأنبوب التسخين الكهربائي الفولاذي المقاوم للصدأ ، ومستشعر PT100 ، وصمام الملف اللولبي السائل ، المصبوب تسخين الألمنيوم الجهاز وحلقة التسخين هي العناصر الثلاثة للانفجار (مثلث الانفجار الموضح في الشكل الأيسر أعلاه) ، ولا غنى عنهم ، أي أن عدم وجود أي من هذه الظروف لن يتسبب في نشوب حريق وانفجار . عندما يتم خلط الغاز القابل للاشتعال (البخار والغبار) والأكسجين والوصول إلى تركيز معين ، يحدث انفجار عند مواجهة مصدر حريق بدرجة حرارة معينة. نطلق على تركيز الغاز القابل للاحتراق الذي ينفجر عندما يواجه مصدر حريق حد تركيز الانفجار ، والمشار إليه بحدود الانفجار ، ويتم التعبير عنه عمومًا بنسبة مئوية.
في الواقع ، لا ينفجر هذا الخليط عند أي نسبة خلط ولكن له نطاق تركيز. يظهر الجزء المظلل في الصورة اليمنى أعلاه. لن يحدث أي انفجار عندما يكون تركيز الغاز القابل للاحتراق أقل من LEL (الحد الأدنى للانفجار) (التركيز غير الكافي للغاز القابل للاحتراق) وعندما يكون تركيزه أعلى من UEL (الحد الأعلى للانفجار) (الأكسجين غير الكافي). يختلف LEL و UEL للغازات القابلة للاحتراق المختلفة (انظر مقدمة العدد الثامن) ، والتي يجب الانتباه إليها عند معايرة الجهاز. من أجل السلامة ، يجب عمومًا إصدار إنذار عندما يكون تركيز الغاز القابل للاحتراق 10 في المائة و 20 في المائة من الحد الأدنى للانفجار ، هنا ، 10 في المائة يعني الحد الأدنى للإنذار. كإنذار تحذير ، و 20 في المائة من الحد الأدنى للإنذار كإنذار خطر. هذا هو السبب في أننا نطلق على كاشف الغاز القابل للاحتراق المعروف أيضًا باسم كاشف LEL. وتجدر الإشارة إلى أن نسبة 100 في المائة المعروضة على كاشف الحد الأدنى للانفجار لا تعني أن تركيز الغاز القابل للاشتعال يصل إلى 100 في المائة من حجم الغاز ، بل يعني 100 في المائة من الحد الأدنى للانفجار ، وهو ما يعادل الحد الأدنى لانفجار الغاز القابل للاشتعال . إذا كان الميثان ، فإن تركيز الحجم بنسبة 100 بالمائة =4 بالمائة (VOL). في العمل ، يعد الكاشف الذي يقيس هذه الغازات بواسطة LEL هو كاشف الاحتراق التحفيزي الشائع.
مبدأها هو وحدة الكشف عن الجسر ذو الاتجاهين (المعروف باسم جسر ويتستون). إن أحد جسور الأسلاك البلاتينية مغطى بمواد احتراق تحفيزية. بغض النظر عن نوع الغاز القابل للاشتعال ، طالما أنه يمكن إشعاله بواسطة الأقطاب الكهربائية ، ستتغير مقاومة جسر السلك البلاتيني بسبب التغيرات في درجات الحرارة. يكون تركيز الغاز القابل للاحتراق في نسبة معينة ، ويمكن حساب تركيز الغاز القابل للاحتراق من خلال نظام الدائرة والمعالج الدقيق للأداة.
