¿Cómo se organizan y funcionan los detectores de fugas de gas?

La esencia del problema

En los informes de noticias, no, no, y a veces hay informes de que en alguna ciudad explotó un gas en la entrada de un edificio residencial o se produjo un incendio. Como regla general, la causa es la fuga de una mezcla de gases combustibles, que consiste principalmente en metano con aditivos (propano, butano, etc.) utilizados en estufas de gas y calderas de gas.

Sería bueno evitar estas desgracias en la raíz, sin embargo, los gases combustibles se distribuyen constantemente, se concentran en las habitaciones y provocan explosiones e incendios. Toda culpa es la miopía humana y la imperfección de la tecnología.

Resolución de problemas

Mientras tanto, hay una manera de prevenir tales situaciones, o al menos minimizar sus consecuencias destructivas. El método es instalar un detector de fugas de gas en la habitación. El sensor detectará automáticamente el hecho de que se ha excedido la concentración de gas potencialmente peligroso en el aire, detectará un evento de fuga y tomará las medidas necesarias para evitar consecuencias catastróficas.

Las acciones del sensor al detectar gas pueden ser muy diversas: enviar una señal de audio en la habitación donde está instalado, enviar un mensaje SMS al teléfono del propietario, encender la ventilación de escape o llamar al servicio de rescate, cerrar la tubería de gas, etc. En cualquier caso, el sensor Está claro que hubo una fuga de gas y es necesario tomar medidas activas hasta la evacuación de los residentes.

Sensores simples

Los sensores domésticos más simples pueden detectar un exceso de la concentración permitida de varios tipos principales de gases combustibles y emitir una señal audible. Estos productos son compactos y fáciles de instalar en cualquier lugar adecuado.

Los sensores de este tipo están destinados a locales residenciales donde una persona definitivamente escuchará una señal de sonido y ya sabrá qué hacer: cerrar la válvula, llamar al servicio de emergencia, realizar la evacuación, etc.

Sensores inalámbricos

Los sensores con una unidad de comunicación inalámbrica pueden funcionar junto con un sistema de alarma GSM. Y tan pronto como un elemento sensible detecte una fuga de gas, la notificación por SMS se enviará al propietario por teléfono y él podrá evitar la fuga por sí mismo. Además, la operación conjunta de este sensor con una unidad de alarma le permite sincronizarlo con el circuito de la sirena de alarma contra incendios.

Sensores que controlan válvulas de cierre

Los dispositivos más complejos pueden controlar las válvulas: electroválvula, que se colocará automáticamente en la posición "cerrada" tan pronto como el sensor sospeche que algo está mal. El factor humano se minimiza aquí.

Los sistemas de este tipo están disponibles tanto para uso doméstico como industrial, para instalación en instalaciones industriales, en talleres, laboratorios, en almacenes, etc. Los sensores con válvulas de cierre generalmente se montan en géiseres y calderas. Si el sensor ha funcionado, será posible devolver la válvula de cierre a su posición original solo manualmente.

Dispositivo de sensor de fugas de gas

Según el principio de acción, los sensores de fugas de gas son de varios tipos: óptica, térmica, electrónica. Y cada tipo se caracteriza por sus grupos de gases objetivo, cuyas mayores concentraciones puede detectar el sensor: una mezcla basada en gas natural, dióxido de carbono, monóxido de carbono, etc.

En el caso de que el dispositivo sea una fuente de energía - una batería o una batería, o la fuente de energía puede ser externa - red.

Para la interacción del sensor con el entorno gaseoso, es responsable el elemento sensible del transductor primario, cuya característica, por ejemplo, la conductividad eléctrica, cambia bajo la influencia de un gas de mayor concentración.

La señal del convertidor primario se compara en el módulo de medición del dispositivo con una señal de un valor de referencia que simula una concentración de gas permitida. Como resultado de las mediciones, el actuador del sensor está activado o no.

Ubicación de instalación del sensor de fugas

Por todo esto, los sensores de fuga de gas no son universales. Cada sensor está dirigido a su propio grupo de gases atrapados. Esto se debe al hecho de que algunos gases son más pesados ​​que el aire (dióxido de carbono) y siempre fluyen hacia el piso de la habitación, mientras que otros son más livianos que el aire (metano) y, por lo tanto, se acumulan debajo del techo, mientras que otros pueden llenar todo el espacio de la habitación (monóxido de carbono). Por lo tanto, la ubicación de instalación del sensor se selecciona en consecuencia. Los sensores de gas natural se instalan debajo del techo, y los sensores de dióxido de carbono se instalan sobre el piso.

Las ubicaciones de instalación de los sensores deben seleccionarse con mucho cuidado. Es inaceptable colocar el sensor de fugas de gas cerca de lugares bien ventilados (ventanas, conductos de ventilación, etc.); cerca de ellos, el aire estará menos saturado de gas durante la fuga.

El sensor de fugas se instala cerca de la estufa de gas, el cilindro, la columna, etc., pero no en el equipo de gas en sí. En habitaciones donde se usan aerosoles, el analizador no funcionará correctamente, así como en habitaciones donde la circulación de aire no está limpia.

Principios de los sensores de fuga de gas.

Los sensores de fuga de gas difieren en el principio de funcionamiento del elemento sensor. Hay sensores en los que una oblea de silicio con una capa delgada de óxido metálico en la superficie actúa como un elemento sensible.

Para estos sensores, el gas a una determinada concentración es absorbido más fuertemente por el elemento sensor y, por lo tanto, la conductividad del elemento cambia más. Estos sensores son adecuados para aplicaciones residenciales. Aunque no son de alta precisión debido a su estructura e inercia (reaccionan durante mucho tiempo y se recuperan lentamente), son muy simples y económicos. Para la industria (talleres, laboratorios, almacenes, etc.) no funcionarán.

Hay sensores catalíticos en los que el proceso de detección de gases se basa en su "combustión" y conversión en dióxido de carbono y agua. El aire de alto gas pasa a través del elemento sensor, que es una pequeña bobina de alambre de platino recubierto con óxido de aluminio y con un catalizador de rodio en el exterior.

Cuando el aire con un alto contenido de gas entra en contacto con el catalizador, se produce una especie de ignición, el alambre de platino se calienta y su resistencia cambia. Cuanto mayor es la concentración de gas en el aire, cuanto más se calienta el alambre, más aumenta su resistencia. Dichos sensores se caracterizan por su alta precisión y velocidad de respuesta. Son adecuados para aplicaciones industriales.

Un verdadero método de laboratorio para diagnosticar el aire es el uso de sensores de fuga infrarrojos. Los analizadores de gases industriales utilizan este mismo principio.

La conclusión es que para muchos gases, el ancho de banda de la luz cae en el rango infrarrojo. Dos rayos con la misma longitud de onda pasan a través de dos medios diferentes: a través del estudiado y a través de la referencia. Volviendo, los rayos ya difieren en intensidad, y la diferencia estimada por el detector es precisamente proporcional a la concentración de gas en el medio en estudio.

Sensores cableados e inalámbricos

Los sensores de fuga con cable funcionan con 220 voltios. Son estos sensores los que se utilizan en la industria a pesar de su alto consumo de energía. Son fáciles de mantener e ignífugos, aunque está lejos de un bajo voltaje dentro del dispositivo. Sin embargo, son completamente dependientes de la salida.

Los sensores inalámbricos funcionan con baterías incorporadas, por lo que pueden instalarse incluso donde no hay red. Pero no son adecuados para la industria, ya que el consumo operativo de energía aquí es bastante significativo.

Operación y prueba

Limpie el sensor al menos una vez al mes con un paño húmedo para eliminar el polvo. En lugar de una servilleta, puedes usar una aspiradora. Para verificar el sensor de fuga de gas natural, es adecuado un encendedor simple (deje salir el gas del encendedor en el sensor durante unos segundos, pero no encienda la llama). Después de comprobar la válvula de cierre automático manualmente, vuelva a colocarla en su posición original.

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