معرفی دقیق روش کالیبراسیون آشکارساز گاز

معرفی دقیق روش کالیبراسیون آشکارساز گاز

الف. گاز کالیبراسیون پیش مخلوط
روش پیش اختلاط گاز کالیبراسیون، کالیبراسیون و روش سنسور گاز است. گازهای کالیبراسیون از پیش مخلوط شده را می توان فشرده و در سیلندرهای تحت فشار ذخیره کرد. این بطری‌ها می‌توانند هر اندازه‌ای باشند، اما هنگام کالیبره کردن در مزرعه، مردم بطری‌های کوچک‌تر و سبک‌تر را ترجیح می‌دهند. این بطری های گاز کوچک و قابل حمل را می توان به دو دسته تجهیزات گاز کم فشار و فشار قوی تقسیم کرد.

سیلندرهای گاز کم فشار جداره نازک، سبک وزن هستند و به طور کلی قابل بازیافت و یکبار مصرف نیستند. سیلندرهای گاز فشار بالا برای خطرات شیمیایی خالص طراحی شده اند. برای گازهای کالیبراسیون، این بطری ها معمولا دارای دیواره های ضخیم هستند و می توانند فشار تا 2000 psi را تحمل کنند.

برای کالیبره کردن سنسور و خروج گاز پرفشار از بطری گاز پرفشار، به یک کاهنده فشار نیاز است. از یک کنترل کننده فشار، یک گیج فشار و یک سوراخ محدود کننده جریان تشکیل شده است. روزنه محدود کننده جریان یک سوراخ خطی بسیار کوچک است که برای اجازه دادن مقدار مشخصی از جریان هوا در فشار معین مناسب است.

برخی از سنسورها در طول فرآیند کالیبراسیون به رطوبت نیاز دارند تا خوانش مناسبی داشته باشند. مراحل فرآیند مرطوب سازی مانند تنظیم نقطه صفر سنسور است.

ب. تجهیزات نفوذ
دستگاه نفوذ یک ظرف مهر و موم شده حاوی مواد شیمیایی است که فازهای گاز و مایع را یکسان می کند. مولکول های گاز از لبه یا بالای ظرف نفوذ نفوذ می کنند. سرعت نفوذ مولکول های گاز به نفوذپذیری ماده و دما بستگی دارد. نرخ نفوذ در دراز مدت ثابت است. یک گاز کالیبراسیون ثابت مخلوط با ماده شیمیایی نافذ که نفوذپذیری آن با توجه به دما مشخص است. این کار به یک گیج ترموستاتیک و کنترل کننده جریان نیاز دارد. با این حال، لوله های تراوش به طور مداوم مواد شیمیایی را با سرعت ثابت تحویل می دهند، که باعث ایجاد مشکلات ذخیره سازی و ایمنی می شود. نفوذپذیری یک گاز معین ممکن است برای کاربرد خیلی زیاد یا خیلی کم باشد. به عنوان مثال، گازهای با فشار بخار بالا خیلی سریع نفوذ می کنند و مواد شیمیایی گازی با فشار بخار بسیار پایین دارای نرخ نفوذپذیری هستند که برای هیچ استفاده ای بسیار کم است.
​

تجهیزات اسمز را بیشتر می توان در آزمایشگاه ها یافت و اغلب در ابزارهای تحلیلی استفاده می شود. برای نظارت بر گاز، غلظت های مورد نیاز برای کالیبراسیون سنسور معمولی تجهیزات با نفوذپذیری بالا است. بنابراین کاربرد آن محدود است.

ج. کالیبراسیون متقاطع
با روش کالیبراسیون متقاطع، عمدتاً هر سنسور از تداخل گازهای دیگر رنج می برد. به عنوان مثال، برای کالیبراسیون گاز اتان 100٪ LEL، معمولاً به جای گاز اتان واقعی از گاز متان 50٪ ELE استفاده می شود. این به این دلیل است که اتان در دمای اتاق مایع است و فشار بخار کمی دارد. بنابراین استفاده از مخلوط ایمن و نگهداری آن در فشار بالا مشکل است.

به عبارت دیگر، متان فشار بخار بالایی دارد و بسیار پایدار است. علاوه بر این، می توان آن را با هوا مخلوط کرد و در فشارهای بسیار بالا نگهداری کرد. متان را می توان در موقعیت های کالیبراسیون بیشتری نسبت به مخلوط های اتان استفاده کرد و عمر طولانی دارد. مخلوط اتان 50 درصد به راحتی در دسترس است. بنابراین، سازندگان آلارم گازهای قابل احتراق استفاده از متان را به عنوان جایگزینی برای کالیبراسیون سایر گازها توصیه می کنند.

دو روش برای انجام استفاده از متان به عنوان جانشین برای کالیبراسیون سایر گازها وجود دارد. روش اول کالیبره کردن آلارم گاز قابل احتراق با متان و در عین حال جایگزینی قرائت گازهای دیگر با ضرب قرائت های بدست آمده در فاکتورهای پاسخ در دفترچه راهنما است. این مورد در مورد رایج ترین سنسورهای کاتالیزوری است.

سنسور کاتالیزوری یک خروجی خط است، بنابراین ضریب پاسخ مطابق با محدوده مقیاس کامل استفاده می شود. به عنوان مثال، هنگام کالیبره کردن یک سنسور با متان، خروجی پنتان تنها نصف متان است. بنابراین ضریب پاسخ برای پنتان 0.5 است. بنابراین وقتی سنسور واقعاً پنتان را تشخیص می‌دهد اما با متان کالیبره می‌شود، قرائت در 0.5 ضرب می‌شود تا قرائت پنتان به دست آید.

روش دوم هنوز هم از متان به عنوان گاز کالیبراسیون استفاده می کند، اما قرائت کالیبراسیون دو برابر می شود. به عنوان مثال، از گاز کالیبراسیون متان 50٪ LEL برای کالیبره کردن 100٪ LEL پنتان استفاده کنید. اگرچه در حین کالیبراسیون از گاز متان استفاده شد، اما پس از کالیبره شدن دستگاه، قرائت آن غلظت گاز پنتان است.

د. اختلاط گاز
همه گازهای کالیبراسیون در دسترس نیستند. حتی اگر در دسترس باشد، ممکن است در غلظت معین یا مخلوط پس زمینه ثابت، گاز کالیبراسیون در دسترس نباشد. با این حال، بسیاری از مخلوط‌های گازی را می‌توان برای کالیبره کردن مانیتورهای گاز با محدوده غلظت پایین رقیق کرد.