Como os detectores de vazamento de gás são organizados e funcionando?

A essência do problema

Nos noticiários, não, não, e às vezes há relatos de que em alguma cidade um gás explodiu na entrada de um prédio residencial ou ocorreu um incêndio. Como regra, a causa é o vazamento de uma mistura de gás combustível, composta principalmente de metano com aditivos (propano, butano, etc.) usados ​​em fogões a gás e caldeiras a gás.

Seria bom evitar esses infortúnios na raiz; no entanto, gases combustíveis estão sendo distribuídos constantemente, concentrados em salas e levar a explosões e incêndios. A culpa de todos é a miopia humana e a imperfeição da tecnologia.

Resolução de problemas

Enquanto isso, existe uma maneira de evitar tais situações, ou pelo menos minimizar suas conseqüências destrutivas. O método é instalar um detector de vazamento de gás na sala. O sensor detectará automaticamente o fato de que a concentração de gás potencialmente perigoso no ar foi excedida, detectará um evento de vazamento e tomará as ações necessárias para evitar consequências catastróficas.

As ações do sensor na detecção de gás podem ser muito diversas: enviar um sinal de áudio na sala onde está instalado, enviar uma mensagem SMS para o telefone do proprietário, ligar a ventilação de exaustão ou ligar para o serviço de resgate, desligar o gasoduto etc. Em qualquer caso, o sensor irá é claro que houve vazamento de gás e é necessário tomar medidas ativas até a evacuação dos moradores.

Sensores simples

Os sensores domésticos mais simples são capazes de detectar um excesso da concentração permitida de vários tipos principais de gases combustíveis e emitir um sinal sonoro. Estes produtos são compactos e fáceis de instalar em qualquer local adequado.

Os sensores deste tipo destinam-se a instalações residenciais onde uma pessoa definitivamente ouvirá um sinal sonoro e já saberá o que fazer - feche a válvula, ligue para o serviço de emergência, faça a evacuação etc.

Sensores sem fio

Os sensores com uma unidade de comunicação sem fio podem trabalhar em conjunto com um sistema de alarme GSM. E assim que um vazamento de gás for detectado por um elemento sensível, a notificação por SMS será enviada ao proprietário pelo telefone e ele poderá evitar a fuga por conta própria. Além disso, a operação conjunta deste sensor com uma unidade de alarme permite sincronizá-lo com o circuito da sirene de alarme de incêndio.

Sensores que controlam válvulas de corte

Dispositivos mais complexos podem controlar válvulas - válvula solenóide, que será automaticamente colocado na posição "fechado" assim que o sensor suspeitar que algo está errado. O fator humano é minimizado aqui.

Sistemas deste tipo estão disponíveis para uso doméstico e industrial, para instalação em instalações industriais, em oficinas, laboratórios, armazéns, etc. Sensores com válvulas de corte são geralmente montados em gêiseres e caldeiras. Se o sensor funcionou, será possível retornar a válvula de corte à sua posição original somente manualmente.

Dispositivo sensor de vazamento de gás

De acordo com o princípio de ação, os sensores de vazamento de gás são de vários tipos: óptico, térmico, eletrônico. E cada tipo é caracterizado por seus grupos de gases-alvo, cujas concentrações aumentadas o sensor é capaz de detectar: ​​uma mistura à base de gás natural, dióxido de carbono, monóxido de carbono, etc.

No caso do dispositivo, há uma fonte de energia - uma bateria ou uma bateria, ou a fonte de energia pode ser externa - da rede.

Para a interação do sensor com o ambiente gasoso, é responsável o elemento sensível do transdutor primário, cuja característica, por exemplo, condutividade elétrica, muda sob a influência de um gás de maior concentração.

O sinal do conversor primário é comparado no módulo de medição do dispositivo com um sinal de um valor de referência que simula uma concentração de gás permitida. Como resultado das medições, o atuador do sensor é ativado ou não.

Local de instalação do sensor de vazamento

Por tudo isso, os sensores de vazamento de gás não são universais. Cada sensor tem como alvo seu próprio grupo de gases presos. Isso se deve ao fato de que alguns gases são mais pesados ​​que o ar (dióxido de carbono) e sempre fluem para o chão da sala, enquanto outros são mais leves que o ar (metano) e, portanto, se acumulam sob o teto, enquanto outros são capazes de preencher todo o espaço da sala (monóxido de carbono). Portanto, o local de instalação do sensor é selecionado de acordo. Os sensores de gás natural são instalados sob o teto e os sensores de dióxido de carbono são instalados acima do piso.

Os locais de instalação dos sensores devem ser selecionados com muito cuidado. É inaceitável colocar o sensor de vazamento de gás próximo a locais bem ventilados (janelas, dutos de ventilação etc.) - próximo a eles o ar ficará menos saturado com gás durante o vazamento.

O sensor de vazamento é instalado próximo ao fogão a gás, cilindro, coluna etc., mas não no próprio equipamento a gás. Nas salas onde são utilizados aerossóis, o analisador não funcionará corretamente, bem como nas salas onde a circulação de ar não é limpa.

Princípios dos sensores de vazamento de gás

Os sensores de vazamento de gás diferem no princípio de operação do elemento sensor. Existem sensores em que uma pastilha de silicone com uma fina camada de óxido de metal na superfície atua como um elemento sensível.

Para esses sensores, o gás em uma determinada concentração é absorvido mais fortemente pelo elemento sensor e, portanto, a condutividade do elemento muda mais. Esses sensores são adequados para aplicações residenciais. Embora não sejam de alta precisão devido à sua estrutura e inércia (eles reagem por um longo tempo e se recuperam lentamente), são muito simples e baratos. Para a indústria (oficinas, laboratórios, armazéns, etc.) eles não funcionarão.

Existem sensores catalíticos nos quais o processo de detecção de gás é baseado em sua "combustão" e conversão em dióxido de carbono e água. O ar com alto gás passa através de um elemento sensor, que é uma pequena bobina de fio de platina revestida com óxido de alumínio e com um catalisador de ródio na parte externa.

Quando o ar com um alto teor de gás entra em contato com o catalisador, ocorre um tipo de ignição, o fio de platina aquece, sua resistência muda. Quanto maior a concentração de gás no ar, mais o fio aquece, mais sua resistência aumenta. Tais sensores são caracterizados por alta precisão e velocidade de resposta. Eles são adequados para aplicações industriais.

Um método verdadeiramente de laboratório para diagnosticar o ar é o uso de sensores de vazamento infravermelho. Os analisadores de gás industrial usam esse mesmo princípio.

A conclusão é que, para muitos gases, a largura de banda da luz cai na faixa de infravermelho. Dois raios com o mesmo comprimento de onda passam por dois meios diferentes - pelo estudado e pela referência. Voltando, os raios já diferem em força, e a diferença estimada pelo detector é precisamente proporcional à concentração de gás no meio em estudo.

Sensores com e sem fio

Os sensores de vazamento com fio são alimentados por 220 volts. São esses sensores que são usados ​​na indústria, apesar de seu alto consumo de energia. Eles são fáceis de manter e à prova de fogo, mesmo que haja pouca voltagem dentro do dispositivo. No entanto, eles são completamente dependentes da tomada.

Os sensores sem fio são alimentados por baterias internas, para que possam ser instalados mesmo onde não há rede. Mas eles não são adequados para a indústria, pois o consumo de energia operacional aqui é bastante significativo.

Operação e teste

Limpe o sensor pelo menos uma vez por mês com um pano úmido para remover a poeira. Em vez de lenços, você pode usar um aspirador de pó. Para verificar o sensor de vazamento de gás natural, é adequado um isqueiro simples (deixe o gás sair do isqueiro no sensor por alguns segundos, mas não acenda a chama). Depois de verificar a válvula de corte automático manualmente, retorne-a à sua posição original.

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