А.2.3 Ограничения по применению
Принцип действия термокаталитического датчика основан на каталитическом окислении в присутствии достаточного количества кислорода. Недостаток кислорода может быть вызван большим содержанием горючего газа, значительно превышающим НКПР, или значительным содержанием инертного газа. Следовательно, данный тип датчика можно использовать только для определения смесей горючих газов и паров в воздухе при их содержании до 100% НКПР.
ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ! Когда содержание горючего газа в воздухе превышает НКПР, термокаталитический датчик ввиду недостатка кислорода может выдавать ошибочный сигнал, а показания газоанализатора могут быть менее 100% НКПР.
Следовательно, газоанализаторы с термокаталитическими датчиками, соответствующие требованиям стандарта IEC 60079-29-1 должны иметь блокирующийся сигнал о выходе показаний за пределы диапазона измерений (индикацию перегрузки), чтобы избежать выдачи ошибочных показаний. Однако стационарные датчики (например, датчики, единственным выходным сигналом которых является токовый выход 4-20 мА) и ранее разработанные газоанализаторы могут не иметь такой функции.
Примечание - В случаях, если используются датчики, единственным выходным сигналом которых является выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА, центральный блок контроля и сигнализации в соответствии с IEC 60079-29-1 должен выдавать блокирующий сигнал о выходе показаний датчика за пределы диапазона измерений.
|
|
|
Влияние скорости воздушного потока на термокаталитический датчик с диффузионным отбором пробы должно устраняться конструкцией датчика и применением газопроницаемых элементов, изготовленных из спеченного металлического порошка.
Изменения давления, температуры и влажности не оказывают существенного влияния на показания термокаталитического датчика в пределах рабочих условий. Однако чем ниже значение порога сигнализации, тем больше будет влияние изменений температуры и других факторов окружающей среды.
Для предотвращения ложного срабатывания сигнализации не рекомендуется устанавливать значение порога сигнализации ниже 5% НКПР для метана, 10% НКПР для пропана и бутана и 20% НКПР для паров бензина (гексана) при условии, что в последнем случае приняты соответствующие меры предосторожности против токсического действия паров.
Если объемная доля горючих газов в воздухе превышает верхний предел диапазона измерений, особенно при длительном воздействии на датчик такой среды, может потребоваться несколько часов для восстановления характеристик датчика или могут наблюдаться необратимые изменения нулевого сигнала и чувствительности.
|
|
|
По причинам, приведенным выше, термокаталитические датчики не подходят для применения в условиях, требующих высокой чувствительности (например, для диапазонов измерений значительно ниже 0-10% НКПР), поскольку увеличение коэффициента усиления только усилит эти нежелательные свойства.
А.2.4 Влияние неопределяемых компонентов
Термокаталитический датчик, как правило, не обеспечивает избирательность, потому что все горючие газы (в воздухе) вызывают изменение его сигнала. Существует значительный разброс чувствительности датчика к различным газам, которые не связаны прямо со значениями НКПР. Рекомендуется использовать данные по относительной чувствительности, предоставленные изготовителем.
Если контролируемая среда содержит газ или газы, которые разбавляют или замещают кислород в воздухе (например, азот или диоксид углерода), то термокаталитический датчик может выдать слабый или даже нулевой сигнал. Похожие проблемы могут возникнуть из-за присутствия паров воды, которые, сконденсировавшись, могут закрыть поры огнепреградителя, предотвратив проникновение газов к термокаталитическому датчику. Присутствие в пробе инертного газа (например, аргона или гелия) также может нарушить тепловое равновесие датчика, что приведет к выдаче газоанализатором ошибочных показаний.
|
|
|
А.2.5 Отравление
Термокаталитические датчики чувствительны к отравлению веществами - каталитическими ядами, многие из которых довольно широко применяются, что требует регулярных проверок чувствительности и градуировки.
Потеря чувствительности может быть необратимой или временной в зависимости от физических и химических свойств такого вещества.
Необратимая потеря чувствительности, известная как "отравление катализатора", возникает в результате воздействия следующих веществ:
- кремнийорганических соединений (например, водооталкивающих веществ, клеев и компаундов, отдельных масел и жиров, некоторых лекарственных препаратов);
- тетраэтилсвинца (например, содержащегося в этилированном бензине, особенно в авиационном);
- серных соединений (например, диоксида серы, сероводорода);
- галогенсодержащих соединений (например, ряда галогенсодержащих углеводородов);
- фосфорорганических соединений (например, гербицидов, инсектицидов и эфиров фосфорной кислоты в огнеупорных гидравлических жидкостях).
|
|
|
В ряде случаев галогенсодержащие углеводороды и серные соединения могут вызвать только временное снижение чувствительности.
Так называемые "стойкие к отравлению" датчики, прежде чем у них пропадет чувствительность, способны переносить более высокие дозы таких веществ, чем традиционные датчики. На этом этапе кроме снижения чувствительности могут ухудшиться другие их характеристики, например, увеличится время установления показаний.
Те датчики, которые не являются "стойкими к отравлению", в ряде случаев могут быть защищены от большинства каталитических ядов применением фильтров с использованием активированного угля или других наполнителей. Однако необходимо помнить, что фильтры следует использовать с большой осторожностью, поскольку, несмотря на то что они могут послужить превосходной защитой от каталитических ядов, такие фильтры, в частности с использованием активированного угля, приводят к понижению чувствительности к углеводородам и могут даже препятствовать обнаружению высших углеводородов. Также они могут послужить причиной значительного увеличения времени установления показаний для других веществ, кроме метана и водорода, и таким образом ограничить применение газоанализаторов для определения этих газов. Фильтры имеют ограниченный срок службы и требуют замены. Также на их работоспособность может повлиять уровень влажности измеряемой среды.
Другой технический прием, иногда используемый для уменьшения влияния каталитических ядов, - прерывистый режим работы датчика. Этот прием также используют для уменьшения потребления электроэнергии от аккумуляторной батареи. Однако газоанализаторы, использующие датчики в таком режиме, могут выдавать ложные показания, например, при внезапном воздействии газовоздушной смеси с большим содержанием горючего газа во время фазы отключения питания датчика. Требуется особое внимание при использовании таких газоанализаторов в режиме течеискателя или в других подобных случаях.
Результат отравляющего воздействия зависит, в первую очередь от самого каталитического яда, от определяемого газа и от конструктивных особенностей датчика. Следует обратиться к руководству по эксплуатации газоанализатора, чтобы выяснить, какие вещества могут отравить катализатор и как защитить датчик.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 426; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!