Co to jest czujnik siarczku wodoru?

Czujnik siarczku wodoru (H 2 ) to czujnik gazu, który można zbudować do kilku różnych specyfikacji projektowania do wykrywania poziomów siarkowodoru powstałych podczas procesów przemysłowych i biologicznych. Takie czujniki są bardzo ważne w różnych branżach ze względu na fakt, że siarkow wodoru jest wyjątkowo toksycznym gazem. Wdychanie od 500 do 1000 części na milion (PPM) według objętości prawie zawsze powoduje natychmiastową nieświadomość i śmierć. Niektóre jednostki czujników siarczku wodorowego są elementami awaryjnymi jednorazowym, podczas gdy inne konstrukcje czujników H 2 S są produkowane w celu wielokrotnego wykrywania gazu i trwania przez wiele lat.

Wiele branż ma potrzebę czujnika siarczku wodorowego, ale wśród najczęstszych jest przemysł petrochemiczny, w którym jest to naturalna produkcja ropy roszczącej i naturalnej gazu, a sadzonki. Powiązane obszary wytwarzające siarkowodór obejmują hodowlę ryb lub akwakulturę, przechowywanie obornika do nawozu i rEgiony, w których istnieją wulkaniczne gazy lub gorące źródła. Rafinerie i rośliny piekarnika, które przekształcają węgiel w colę poprzez proces ogrzewania go w środowisku wolnym od tlenu, są również lokalizacjami, w których system wykrywania czujnika siarczku wodorowego ma kluczowe znaczenie. Młyny papierowe, młyny stalowe i opalone również wytwarzają gaz, a ponieważ jest to naturalny produkt uboczny podziału materii organicznej przez bakterie, jest to również potencjalne niebezpieczeństwo w kilku rodzajach fabryk przetwarzania żywności.

Zdolność do naturalnego wykrywania niebezpiecznego, ale bardzo niskiego poziomu siarkowodoru w powietrzu może być trudna z kilku powodów. Jednym z powodów jest to, że jest to bezbarwny i przezroczysty gaz, który jest cięższy niż powietrze, więc ma tendencję do osiedlenia się na niskich poziomach w budynkach, w których może początkowo pozostać niezauważony. Chociaż ma zapach Rotten-ery w niskich stężeniach, zapach zmienia się na słodki na wyższych poziomachUżyj zmysłów. Istnieje zatem kilka różnych metod wykrywania gazu w próbkach biologicznych w porównaniu z stężeniami powietrza lub wody.

Typowa konstrukcja dla czujnika przenośnego ciągłego zastosowania opiera się na ogniwach paliwowych systemu mikroelektromechanicznego (MEMS), który może działać między zakresem od -22 ° do 122 ° FeaRenheita (-30 ° do 50 ° Celsjusza) i wykorzystuje zasadę oporności elektrycznej. Czujnik MEMS jest zbudowany na materiale półprzewodników tlenku metalu (MOS) mikroskopijnych folii tlenku cyny lub złotych metali, które reagują na zmiany oporności elektrycznej, gdy przechodzi je gaz siarkowodoru. Takie czujniki mają szybkie czasy reakcji i mogą być dokładne do 25 części na miliard (PPB), ale najczęściej są one zaprojektowane tak, aby wykrywać tylko wyższe poziomy gazu. Są jednak niedrogie i są powszechnie rozmieszczane w trudnych warunkach klimatycznych, na przykład w poszukiwaniu i wierceniu ropy i gazu.

Czujnik siarczku wodorowego zaprojektowany do wykrywania gazu w WAter i osad opiera się również na zasadzie potencjometrii lub zmianach siły elektromotorycznej w wodzie. Detektory wody mogą mierzyć poziomy gazu przy mniejszym niż 0,3 ppb i są często wbudowane w standardowe liczniki pH stosowane w przemyśle oczyszczania ścieków. Wymagają one częstej kalibracji, aby być dokładnym, co zwykle jest planowane raz w miesiącu. Częste problem czujnika dryfu występuje w przypadku jednostek wymaganych do pomiaru takich drobnych poziomów, co wskazuje, że wyświetlany odczyt wyjściowy jest przesunięty z rzeczywistej zmierzonej wartości. W czujniku siarczku wodorowego stosowanego w środowisku ciekłym zakres dryfu ± 0,5 miliWolty (MV) jest standardowy, ale dryf może często osiągnąć do 2 mV w ciągu miesiąca w odczytach.

Inne rodzaje konstrukcji czujników siarkowodoru są wbudowane w jednostki przenośne przenoszone przez personel służb ratowniczych, które są w stanie wykryć inne niebezpieczne gazy, takie jak tlenek węgla. Podobne typy jednostek umieszczone w obiektach to CorrosOdporność na jon i wybuchowe, które są dwiema właściwościami gazu siarkowodoru. Są w stanie działać przez dwa do pięciu lat z bardzo niskim zużyciem energii i bez degradacji w zakresie zdolności ciągłego wykrywania po wystawieniu na gaz.

Poziom czułości i czas reakcji mniej niż minuty zostały w ostatnich latach wzmocnione dla czujnika siarczku wodoru poprzez włączenie materiałów zaprojektowanych w skali nanometru. Wspiera to nowe przepisy w USA w 2010 r.. Amerykańska konferencja rządowych higienistek przemysłowych (ACGIH) zmniejszyła akceptowalne poziomy narażenia na gaz dla ośmiogodzinnej średniej ważonej od 10 ppm do 1 ppm i krótkoterminowego poziomu ekspozycji o 15 ppm do 5 ppm.