תחזוקה של גלאי גז ותוחלת חיי חיישנים

תחזוקה של גלאי גז ותוחלת חיי חיישנים

תחזוקת גלאי הגז הגיעה לתוחלת חיי החיישן

גלאי גז הוא כלי מכשיר לאיתור ריכוז דליפת גז, הכולל גלאי גז ניידים, גלאי גז כף יד, גלאי גז קבועים, גלאי גז מקוונים ועוד. בעיקר שימוש בחיישני גז לזיהוי סוגי הגזים הקיימים בסביבה, חיישני גז הם חיישנים המשמשים לזיהוי הרכב ותכולת הגזים.

נהוג לחשוב שההגדרה של חיישני גז מבוססת על סיווג מטרות גילוי, כלומר כל חיישן המשמש לזיהוי הרכב וריכוז הגז נקרא חיישן גז, ללא קשר אם הוא משתמש בשיטות פיזיקליות או כימיות. לדוגמה, חיישנים המזהים זרימת גז אינם נחשבים חיישני גז, אך מנתחי גז מוליכות תרמית הם חיישני גז חשובים, למרות שלעתים הם משתמשים בעקרונות זיהוי עקביים בדרך כלל.

מִיוּן

סוג מוליכים למחצה

הוא מיוצר לפי העיקרון שהמוליכות של כמה חומרים מוליכים למחצה תחמוצת מתכת משתנה עם הרכב הגז הסביבתי בטמפרטורה מסוימת. לדוגמה, חיישן אלכוהול מכינים לפי העיקרון שכאשר בדיל דו חמצני נתקל בגז אלכוהול בטמפרטורות גבוהות, ההתנגדות שלו תקטן בחדות.

יתרון

חיישני גז מוליכים למחצה יכולים לשמש ביעילות לאיתור גזים רבים כגון מתאן, אתאן, פרופאן, בוטאן, אלכוהול, פורמלדהיד, פחמן חד חמצני, פחמן דו חמצני, אתילן, אצטילן, ויניל כלוריד, סטירן, חומצה אקרילית וכו'. החיישן הוא בעלות נמוכה ומתאים לצרכי זיהוי גז אזרחי. חיישני הגז המוליכים למחצה הבאים מצליחים: מתאן (גז טבעי, ביוגז), אלכוהול, פחמן חד חמצני (גז עירוני), מימן גופרתי, אמוניה (כולל אמינים, הידרזין). חיישנים באיכות גבוהה יכולים לענות על הצרכים של בדיקות תעשייתיות.

חִסָרוֹן

יציבות ירודה והשפעה סביבתית משמעותית; במיוחד, הסלקטיביות של כל חיישן אינה ייחודית, ולא ניתן לקבוע את פרמטרי הפלט. לכן, הוא אינו מתאים לשימוש במקומות עם דרישות מדידה מדויקות.

סוג בעירה

סוג זה של חיישן הוא שכבת זרז עמידה בטמפרטורה גבוהה שהוכנה על פני השטח של נגד פלטינה. בטמפרטורה מסוימת, גזים דליקים מזרזים בעירה על פני השטח שלו. בעירה היא פונקציה של ריכוז הגזים הדליקים כאשר טמפרטורת הנגד הפלטינה עולה וההתנגדות משתנה.

סוג בריכת מוליכות תרמית

לכל גז מוליכות תרמית ספציפית משלו. כאשר יש הבדל משמעותי במוליכות התרמית בין שני גזים או יותר, ניתן להשתמש באלמנט מוליכות תרמית כדי להבחין בין התוכן של רכיב אחד. סוג זה של חיישן נמצא בשימוש נרחב לזיהוי מימן, פחמן דו חמצני ומתאן בריכוז גבוה.

לסוג זה של חיישן גז יש טווח יישום צר וגורמים מגבילים רבים.

נוסחה אלקטרוכימית

לחלק ניכר מהגזים הדליקים, הרעילים והמזיקים שלו יש פעילות אלקטרוכימית וניתן לחמצן או להפחית אותם. על ידי ניצול תגובות אלה, ניתן להבחין בהרכב הגז ולזהות את ריכוז הגז. ישנן קטגוריות משנה רבות של חיישני גז אלקטרוכימיים:

(1) העיקרון של חיישני גז מסוג תא ראשוני (הידוע גם בשם חיישני גז מסוג Gavoni, חיישני גז מסוג תאי דלק וחיישני גז מסוג תא ספונטני) זהה לזה של סוללות יבשות בהן אנו משתמשים, מלבד העובדה שהפחמן מנגן האלקטרודה של הסוללה מוחלפת באלקטרודת גז. אם ניקח חיישן חמצן כדוגמה, החמצן מופחת בקתודה, ואלקטרונים זורמים דרך מד הזרם אל האנודה, שם מתכת העופרת מתחמצנת. גודל הזרם קשור ישירות לריכוז החמצן. חיישן מסוג זה יכול לזהות ביעילות חמצן, דו תחמוצת גופרית, גז כלור וכו'.

(2) חיישן הגז מסוג תא אלקטרוליטי בפוטנציאל קבוע יעיל מאוד בזיהוי גזים מפחיתים. העיקרון שלו שונה מזה של חיישן סוג סוללה ראשוני. התגובה האלקטרוכימית שלו מתרחשת בכוח הזרם, מה שהופך אותו לחיישן אמיתי לניתוח קולומב. חיישן מסוג זה שימש בהצלחה בזיהוי גזים כגון חד תחמוצת הפחמן, מימן גופרתי, מימן, אמוניה, הידרזין וכו'. כיום זהו החיישן המרכזי לזיהוי גזים רעילים ומזיקים.

(3) חיישן הגז מסוג הפרש הריכוז, בעל פעילות אלקטרוכימית, יוצר באופן ספונטני כוח אלקטרו-מוטיבי של הבדל ריכוז משני צידי הסוללה האלקטרוכימית. גודל הכוח האלקטרוני קשור לריכוז הגז. דוגמאות מוצלחות של חיישנים כאלה הם חיישני חמצן עבור מכוניות וחיישני פחמן דו חמצני מסוג אלקטרוליט מוצק.

(4) חיישן גז מסוג זרם קיצוני הוא סוג של חיישן המודד את ריכוז החמצן. הוא מנצל את העיקרון לפיו הזרם הקיצוני בתא האלקטרוכימי קשור לריכוז הנשאים כדי להכין חיישן ריכוז חמצן (גז), המשמש לזיהוי חמצן במכוניות וזיהוי ריכוזי חמצן בפלדה מותכת.