مبادئ وخصائص الكشف عن الغاز الصناعي التقليدي
تشتمل أجهزة الكشف عن الغاز والإنذار المحمولة الشائعة الاستخدام في مؤسسات البتروكيماويات على أجهزة كشف وإنذار الغاز الفردية (مثل تلك المصممة خصيصًا للكشف عن الغازات القابلة للاحتراق، والأكسجين، وكبريتيد الهيدروجين، وما إلى ذلك)
وبحسب المخاطر يمكننا تقسيم الغازات السامة والضارة إلى فئتين: غازات قابلة للاحتراق وغازات سامة. ونظرًا لاختلاف خصائصها ومخاطرها، تختلف أيضًا طرق اكتشافها. الجزء الرئيسي من أجهزة الكشف عن الغاز المحمولة هو أجهزة استشعار الغاز، والتي يمكن تقسيمها إلى ثلاث فئات بناءً على مبادئ الكشف الخاصة بها:
(1) أجهزة استشعار الغاز التي تستخدم الخصائص الفيزيائية والكيميائية، مثل أشباه الموصلات، والاحتراق الحفاز، والتوصيل الحراري الصلب، وأجهزة استشعار الغاز الأخرى.
(2) أجهزة استشعار الغاز التي تستخدم الخصائص الفيزيائية، مثل نوع التوصيل الحراري، ونوع التداخل المتقاطع، ونوع امتصاص الأشعة تحت الحمراء، وما إلى ذلك.
(3) أجهزة استشعار الغاز التي تستخدم الخواص الكهروكيميائية، مثل التحليل الكهربائي المستمر، وبطارية جافاني، والقطب الأيوني الغشائي، والكهارل الصلب، وأجهزة استشعار الغاز الأخرى.
على الرغم من وجود أنواع مختلفة من أجهزة استشعار كشف الغاز، إلا أن كل نوع له مزاياه وقيوده. استنادًا إلى مقارنة سنوات الاستخدام في الموقع في شركات البترول والبتروكيماويات، يُعتقد أن طريقة الكشف عن الغاز الأكثر استخدامًا وشمولاً هي طريقة الاحتراق الحفاز للكشف عن الغاز القابل للاحتراق، والطريقة الكهروكيميائية للكشف عن الغاز السام والأكسجين.
1 نوع الاحتراق الحفاز
الاحتراق الحفاز هو نوع من أجهزة استشعار الغاز الذي يستخدم عناصر الاستشعار لتوليد الاحتراق الحفاز عندما تتلامس مع الغازات القابلة للاحتراق، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة عنصر الاستشعار. يتم قياس تركيز الغاز من خلال اكتشاف التغيرات في مقاومته. تتمثل مزايا مستشعرات غاز الاحتراق الحفاز في الدقة العالية، والاستقرار الجيد، والعلاقة الخطية الجيدة بين إشارة الخرج وتركيز الغاز، والتأثير القليل من درجة الحرارة والرطوبة البيئية. عيبه هو أن المحفز عرضة للتسمم والفشل.
2 أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية
تستخدم المستشعرات الكهروكيميائية مبادئ كهروكيميائية للكشف عن تركيز الغاز، والتي يمكن تقسيمها تقريبًا إلى:
(1) باستخدام الغاز للحفاظ على إمكانات معينة عند السطح البيني بين القطب والكهارل في الجهاز، يتم تحقيق تقليل الأكسدة المباشر، ويتم إنشاء التغييرات الحالية في الدائرة الخارجية لتحقيق الاستشعار.
(2) يشكل انحلال الغاز والتحليل الكهربائي في المحلول تأينًا للمواد الغازية، مما يؤدي إلى توليد تغييرات محتملة من خلال عمل القطب الكهربائي لتحقيق الاستشعار.
(3) التفاعل بين الغاز ومحلول الإلكتروليت يولد تغيرات في التيار الإلكتروليتي لتحقيق الاستشعار وأشكال أخرى. في طريقة الكشف عن الصيغة الكيميائية، تم استخدام طريقة التحليل الكهربائي ذات الجهد الثابت (باستخدام المبدأ الأول) على نطاق واسع، مع مزايا الحساسية العالية والانتقائية العالية والتداخل الصغير مع الغاز وعيوب العمر القصير.
