نحوه عملکرد حسگرهای کاتالیستی (پلیستور)

کاربرد سنسورهای پلیستور


عملكرد :

سنسورهای کاتالیستی  پلیستور در مقابل گازهای اشتعال پذیر و بخارات مشتعل حساس هستند. بنابراین کاربرد یک آشکارساز جهت کنترل دامنه وسیعی از گازها و بخارات قابل اشتعال امکان پذیر می باشد.


آشکارسازهای پلیستور شامل دو کویل از سیم پلاتینیوم نازک می باشد که هر کدام در یک مهره آلومینیومی متصل شده به یک مدار پل الکتریکی جایگزین می شوند. یکی از مهره ها با یک کاتالیست مخصوص که اکسیداسیون را افزایش می دهد آغشته می شود در حالی که مهره دیگر برای جلوگیری از عمل اکسیداسیون بهسازی می گردد. جریان از میان کویل ها عبور می کند بدین ترتیب دما به حدی می رسد که در آن اکسیداسیون گاز به سهولت در مهره کاتالیزوری شده و این دما را هر چه بیشتر افزایش می دهد و مقاومت کویل پلاتینیوم را در مهره کاتالیزور شده افزایش می دهد و در نهایت به عدم توازن پل منتهی می گردد. این تغییر خروجی  در بیشتر دستگاهها خطی است و به ماورای 100% LEL می رسد و زمان عکس العمل برای آشکارسازی سطوح هشدار چند ثانیه می باشد.(20% LEL)


سنسورهای کاتالیستیک می توانند به طور موقت( به عنوان مثال با ترکیبات حاوی هالوژن ها ، سولفور یا کلرین ) و یا بطور دائم ( با مواد حاوی سرب یا سیلیکون ها) سمی شوند. این دارای تاثیر کاهش حساسیت می باشد. پلیسترهای مقاوم سمی Crowcon دارای آشکارسازهای گازی قابل اشتعال ثابتی هستند. با استفاده از فیلتر چسبی کربن که در خارج از صفحه جدا کننده شعله قرار گرفته ، می توان در مقابل اثرات سمی آشکارسازهای گازی اشتعال پذیر حفاظت بیشتری را بوجود آورد. این محافظ برای کنترل هیدروژن و متان نیز مناسب است اما متاسفانه حساسیت پذیری آشکارساز را در مقابل پروپان 20% کاهش ، بوتان و پنتان را 50% کاهش می دهد .زمانی که آشکارساز دوباره كاليبره  می شود فیلتر باید تعویض گردد ، فواصل كاليبراسيون نباید بیش از 6 ماه باشد.


اگر پلیستور طی چند دقیقه در معرض گازی در حد بالای UEL قرار گیرد ممکن است در حساسیت پذ یری ایجاد شده از طریق دود دچار کاهش شود. میزان کاهش حساسیت پذیری و دائمی بودن این اثر به گاز بستگی دارد. ترکیبات آروماتیک دارای کربن زیاد موجب بروز مشکلاتی شد ید می گردند.


 در نبود فاکتورهای معکوس سنسورهای پلیستور چندین سال کار می کند . آنها توان عملیات خود را تا 20% در هر سال از دست می دهند. به همین دلیل كاليبراسيون و تنظیم مجدد یا کالیبراسیون 6 ماهه تجهیزات پلیستور توصیه می شود. آشکارسازهای مبتنی بر پلیستور در دمای محیط -40 تا +60 درجه به طور مطلوب کار می کنند.


فاکتورهای صحیح


زمانی که برآوردی از تراکم گازی خالص مورد نیاز باشد و چنانچه گاز اندازه گیری شده ، از گازهای دیگری که آشکارساز اندازه گیری کرده معلوم باشد ممکن است یک فاکتور تصحیح به کار رود. بیشتر تجهیزات  با0-100%LEL   متان یا با0-100%-n پروپان LEL درجه بندی می شوند. فهرست فاکتورها را می توان برای محاسبه تراکم های گازهای دیگر با استفاده از این درجه بندی ها به کار برد.


مثال 1 : 

چنانچه یک آشکارساز با پروپان n – درجه بندی شود گاز اندازه گیری شده هیدروژن است . بدین ترتیب

از فهرست مناسب مشاهده خواهد شد که فاکتور به کار رفته 0.6 خواهد بود. بنابراین برای یک رقم خواندنی 65 رقم خواندنی تصحیح شده مربوط هیدروژن معادل زیر است :

 65 x 0.6 = 39% LEL هیدروژن

از آنجائیکه رقم خواندنی با هیدروژن بالاتر است نشان می دهد که هشدار در سطح پایین تری عمل خ.اهد کرد.

برای یک هشدار با n – پروپان 20% LEL سطحی که در آن علامت هشدار در هیدروژن عمل خواهد کرد برابر است با 20 x 0.6= 12%LEL

در برخی موارد فاکتور تصحیح بزرگ تر از یک است . در این موارد آشکارساز رقم پایین را می خواند و رقم خواندن باید برای نشان دادن مقدار صحیح افزایش یابد.


مثال 2 :


در صورت کاربرد آشکارساز درجه بندی شده متان برای اندازه گیری استون فاکتور تصحیح معادل 1.6 خواهد شد بنابراین رقم خواندنی 65% LEL  به65 x 0.6 =104%LEL acetone تصحیح خواهد شد و یک وضعیت هشدار 20% LEL در32% LEL acetone 20 x 0.6= عمل خواهد کرد.

در صورت نیاز به اندازه گیری های دقیق تر گاز یا بخار Crowcon می تواند تجهیزات را به گونه ای رضایت بخش تنظیم نماید.


===============================================

فاکتورهای تصحیح در پلیستورها:


برای بدست آوردن یک رقم تقریبی LEL برای گازهای بخارها ارقام مربوط به آشکارساز درجه بندی شده پنتان یا متان را در رقم نشان داده شده ضرب کنید.

( جدول بزرگ ص 28 )


انواع پلیستور :


انواع گوناگونی از پلیستورها وجود دارند که برای کاربردها و مصارف مختلف توسعه یافته اند. فهرست زیر انواع به کار رفته در تجهیزات Crowconرا نشان می دهد.

( جدول ص 29 )