Detektion brennbarer Gase und Dämpfe – Explosionsschutz

Allgemeines   —   Messprinzipien   —   Messbereiche und Kalibrierung    —   Tabelle mit UEG-Werten

Allgemeines

• Es kommen je nach Applikation unterschiedliche Messprinzipien zum Einsatz.
• Es handelt sich (in der Regel) um eine unspezifische Messung (Summe aller brennbaren Gase).
• Die Empfindlichkeit der Sensoren auf verschiedene Stoffe ist stark unterschiedlich.

Messprinzipien

Wärmetönung (Pellistor)

Das Messgas wird an der Oberfläche eines elektrisch beheizten mit Katalysator ummantelten Filamentes oxidiert. Die Temperaturerhöhung im Vergleich zu einem inaktiven Filament wird als Widerstandsänderung über eine Wheatstone-Brücke gemessen. Das Signal ist linear zur Konzentration.

Infrarotabsorption (IR-Detektoren)

Das Messgas absorbiert in einer Messküvette Licht einer spezifischen Wellenlänge im IR-Bereich. Die Abschwächung des Lichtes wird als Differenz zu einer Referenzwellenlänge, bei der keine Absorption stattfindet, gemessen. Das Signal ist nicht linear zur Konzentration. Durch exakt definierte Messwellenlängen ist eine spezifische Stoffdetektion in manchen Applikationen möglich.

Halbleiter

Messbereiche und Kalibrierung

Die unteren Explosionsgrenzen (UEG) brennbarer Gase unterscheiden sich beträchtlich voneinander.

Im Explosionsschutz wird häufig der Messbereich 0 – 100 % UEG gewählt, steht dagegen die Leckerkennung im Vordergrund, kann der Messbereich auch 0 – 50 % UEG oder 0 – 20 % UEG betragen.

Da die Sensoren auf sehr viele brennbare Gase reagieren, wird bei Auftreten von Gemischen oder in Lösungsmittellagern mit verschiedenen Stoffen als Messbereich die niedrigste vorkommende UEG und bei der Kalibrierung der Stoff mit der geringsten Anzeige am Sensor verwendet.

Übliche Sicherheitskalibrierungen für Pellistoren sind in diesem Fall z.B. Kalibrierungen mit Nonan oder mit Toluol.

Untere Explosionsgrenzen einiger ausgewählter Stoffe