Dit artikel geeft een overzicht van de werking, nauwkeurigheid, betrouwbaarheid, onderhoud en configuratie van pellistor (katalytische kraal) sensoren.
Hoe Pellistor (katalytische kraal) sensoren werken
Pellistor (katalytische kraal) sensoren bestaan uit een paar verwarmde metalen oxidebolletjes in een vlambestendige behuizing. De bolletjes bevinden zich aan de uiteinden van een Wheatstone-brugschakeling, die de veranderingen in elektrische weerstand tussen de bolletjes meet. De constructie van elke parel beïnvloedt zijn interactie met brandbare gassen:
- De katalytische kraal heeft een katalysatorcoating op het oppervlak van de kraal. De katalysator zorgt ervoor dat brandbaar gas brandt bij lagere concentraties en temperaturen dan een onbehandelde kraal in lucht.
- De referentiekraal, of compensator is niet gecoat met een katalysator. Gas dat hiermee in aanraking komt, zal pas verbranden wanneer het de onderste explosiegrens (LEL) bereikt.
Wanneer brandbaar gas in contact komt met de katalysator kraal, komt er warmte vrij als gevolg van de interactie tussen het gas en de kraal. De geproduceerde energie veroorzaakt een verandering in de weerstand van de katalytische kraal, terwijl de referentiekraal een constante weerstand behoudt. De variatie in weerstand wordt gemeten door de brug van Wheatstone en geeft de aanwezigheid van brandbaar gas aan.
Meer informatie over de werking van pellistorsensoren en andere sensoren voor brandbare gassen is beschikbaar in de whitepaper van Blackline Safety Brandbaar gas en de opsporing ervan.
Nauwkeurigheid
Wanneer een brandbaar gas in contact komt met een pellistor-sensor, zal het gas reageren volgens zijn specifieke eigenschappen. Dit betekent dat een pellistor-sensor het gas waarvoor hij gekalibreerd is, met een hoge graad van nauwkeurigheid kan detecteren.
Pellistor-sensoren kunnen een grote verscheidenheid aan brandbare gassen detecteren. Aangezien verschillende gassen echter bij unieke concentraties en temperaturen verbranden, kan de sensor geen onderscheid maken tussen brandbare gassen, en zal hij waarden weergeven die de totale concentratie weergeven van alle gassen die op de kraal verbranden. Dit betekent dat de gebruiker het kalibratiegas wellicht wil wijzigen afhankelijk van zijn specifieke locatie.
Om vergiftiging of remming te voorkomen, kunnen pellitorsensoren bovendien worden uitgerust met filters om de blootstelling aan moleculen die de katalytische kraal kunnen aantasten, te beperken. Terwijl de filters voorkomen dat de gassen of dampen van materialen die de katalysator kunnen beïnvloeden de katalysator beïnvloeden, beperken de filters ook de stroom van zware koolwaterstoffen (koolwaterstofgassen met 6 of meer koolstofatomen in hun chemische samenstelling). Dit betekent dat pellistorsensoren die met filters zijn uitgerust, minder gevoelig zijn voor zware koolwaterstoffen.
Betrouwbaarheid
De prestaties van Pellistor-sensoren (katalytische korrels) worden beïnvloed door de volgende factoren:
Vergiftiging
Verontreinigende verbindingen, zoals lood, siliconen, fosfaat en zwavelhoudende stoffen kunnen op de katalysator ontleden en een vaste laag op het oppervlak vormen.
De coating vermindert permanent de gevoeligheid van de sensor en kan leiden tot volledige uitval van de sensor. Voorbeelden van producten die deze stoffen bevatten, zijn haarverzorgingsproducten, lotions, schoonmaakmiddelen en ontvettingsmiddelen.
Vergiftiging kan geleidelijk optreden, maar in extreme gevallen kunnen pellistorsensoren na één enkele gebeurtenis uitvallen. Vergiftiging kan alleen worden vastgesteld door een bumptest of ijking.
Tijdelijke remming
Verontreinigende verbindingen, zoals vluchtige organische stoffen (VOS) en waterstofsulfide (H2S), kunnen door de katalytische parelkatalysator worden geabsorbeerd.
De absorptie van deze verbindingen veroorzaakt een blokkering van de reactieplaatsen op de katalysator, waardoor de normale reacties worden geremd en de gevoeligheid tijdelijk afneemt.
De meetwaarden van een geblokkeerde sensor zullen kunstmatig laag zijn. Sensorremming kan worden verholpen na een periode van blootstelling aan frisse lucht.
Sensor Overbelasting
Wanneer een pellistor-sensor wordt blootgesteld aan hoge concentraties brandbaar gas (bijv. meer dan 8% volumeprocent (%v/v) methaan (CH4) > 100% LEL), kan het gedrag van de sensor op de volgende manieren worden beïnvloed:
- De sensor kan een aanzienlijke afwijking van de nulbasiswaarde vertonen en een %LEL-waarde voor het brandbare gas registreren, zelfs in frisse lucht.
- De sensor kan zijn gevoeligheid verliezen en niet meer in staat zijn de %LEL-waarde voor het gas nauwkeurig te meten.
- De katalytische bolletjes van de sensor kunnen ook permanent beschadigd zijn, waardoor de sensor geen gas meer kan detecteren.
Pellistor-sensoren die aan hoge gasniveaus worden blootgesteld, moeten opnieuw worden gekalibreerd om te verzekeren dat de sensor volledig functioneert alvorens verder te worden gebruikt.
Laag zuurstofgehalte
Omdat pellistorsensoren werken door brandbaar gas te verbranden, zijn ze afhankelijk van voldoende zuurstofniveaus om nauwkeurige aflezingen van gasniveaus te geven.
Wanneer het zuurstofgehalte onder 11% daalt, is volledige verbranding van het gas niet meer mogelijk. Als dit gebeurt, kan de katalytische kraal vervuild raken met roet, waardoor de gevoeligheid permanent afneemt.
Mechanische breuk
Pellistor-sensoren gebruiken fijne platinadraden die in de kraal zijn ingebed als warmtebron. Mechanische belasting, samen met de hitte van de parels en blootstelling aan industriële chemicaliën, kan het intieme contact tussen de draad en het oppervlak van de parel verzwakken, wat tot een mogelijke breuk leidt. Bij breuk is de sensor niet in staat de fout te detecteren en faalt hij om onveilig te worden.
Milieuomstandigheden
Temperatuur, vochtigheid en druk hebben geen significante invloed op de nauwkeurigheid van pellistorsensoren.
Onderhoud
Blackline beveelt aan dat u pellistorsensoren beschermt tegen blootstelling aan bekende verontreinigende stoffen.
Om een veilige werking te garanderen, beveelt Blackline aan om pellistorsensoren op regelmatige tijdstippen te testen en te kalibreren, en ook onmiddellijk na blootstelling aan een bekende vervuilende stof of schade veroorzakende gebeurtenis.
Als uit bumptests en kalibratie blijkt dat de prestaties zijn aangetast, moeten de pellistorsensoren onmiddellijk worden vervangen.
BELANGRIJK: Volg altijd de juiste bumptest- en kalibratieprocedures. Test derespons van de sensor voor brandbare vloeistoffen bijvoorbeeld niet met een butaan aansteker, omdat dit de sensor zal beschadigen.
Selectie kalibratiegas
De pellistorsensor van Blackline is in de fabriek gekalibreerd op 50 %LEL methaan (CH4). Indien een ander brandbaar gas in het %LEL bereik wordt gemonitord, moet de sensor met het juiste gas worden gekalibreerd.
Pellistor Sensor configuratie
De pellistor (katalytische kraal) sensor (LEL-C) van Blackline is uitgerust met een siliconefilter. Deze configuratie maakt hem ideaal voor gebruik in omgevingen met bekende bronnen van siliconen of dampen die siliconen bevatten. Deze sensor wordt niet aanbevolen voor gebruik bij het monitoren van diesel, kerosine, jet fuel of andere zware koolwaterstofdampen met vlampunttemperaturen boven 38°C (100°F).
We zijn hier om te helpen.
Laat het ons weten als u vragen heeft - aarzel niet om contact op te nemen met ons klantenserviceteam.
