De Juiste Sensor in de Juiste Omgeving

Belang van Precieze Gasdetectie

In de huidige tijd kunnen we heel veel gassen en stoffen in de lucht detecteren. Binnen productieruimten en gebouwen zijn stationaire gasdetectie inmiddels essentiële hulpmiddelen voor een veilige werkomgeving. In de meeste gevallen zijn dergelijke systemen bedoeld om te waarschuwen bij een te hoge concentratie van een gevaarlijk of toxisch gas. In geval van een zuurstofmeting in de werkomgeving gaat het ook om een waarschuwing bij een te lage concentratie. Bij voorkeur betreft de werkomgeving een “schone” omgeving met 20,9% zuurstof en vrij van concentraties aan toxische stoffen of gevaarlijke stoffen. Binnen productieomgevingen is dit lang niet altijd het geval. Voor gasdetectie kan dit problemen veroorzaken aangaande de levensduur van de sensor.

Meetprincipes van Sensoren

Verschillende meetprincipes kunnen worden toegepast voor de sensoren in de transmitters. Een veel gebruikt principe in gasdetectie van toxische stoffen is de elektrochemische sensor (EC: Electrochemical cell). Deze cellen meten over het algemeen zeer selectief en kunnen hoge nauwkeurigheden halen. Het werkingsprincipe voor de EC is vergelijkbaar met die van een batterij: door diffusie bereikt de component het elektrolyt in de sensor. Hierin vinden chemische reacties plaats, welke resulteren in een spanningsverschil tussen de anode en kathode. Dit spanningsverschil vertegenwoordigt een maat voor de concentratie. Mede omdat het elektrolyt verbruikt wordt heeft de sensor een beperkte levensduur. In geval van het monitoren van toxische stoffen is het wenselijk dat de achtergrondconcentratie 0 is en voorkomende pieken binnen de range van de sensor blijven. Dit om een korte levensduur van de sensor te vermijden.

Uitdagingen bij een Compostproducent

Voor een compostproducent zijn we tegen een dergelijk probleem gestuit. Voor de veiligheid van de medewerkers wordt op bepaalde locaties stationaire detectie van H₂S toegepast. In die (veelal gesloten) ruimtes zijn niet continu mensen aan het werk, maar deze worden wel regelmatig betreden voor werkzaamheden. Bij het betreden wordt uiteraard draagbare gasdetectie gedragen, maar voordat er een ruimte geopend wordt voor de toegang, is het resultaat van de stationaire H₂S detectie van belang! In een aantal ruimten komen kunnen zeer hoge pieken voorkomen en bij een aantal processen kan de achtergrondconcentratie lange tijd hoog aanhouden. We hebben ervaren dat op die locaties de Elektrochemische sensoren snel door de levensduur zijn. In praktijk kunnen niet alleen de H₂S concentraties hoog zijn op die locaties, maar ook de NH₃. Andere meetprincipes zijn snel minder selectief dan de EC. Het was van belang bij een inzet van een ander meetprincipe geen interferentie te hebben met NH₃.

Toepassing van Solid State Sensoren

In deze specifieke applicatie is gekozen om een zogenaamde Solid State sensor toe te passen. Deze sensor werkt volgens halfgeleider technologie en is heel duurzaam. Door gebruik te maken van 1 of meerdere metaaloxiden bij een bepaalde temperatuur ontstaan als gevolg van het aanwezige gas ionen en complexen. De geleidbaarheid verandert hierdoor en die is maatgevend voor de gasconcentratie. Een minder selectief meetprincipe welke minder gevoelig is in het sub-ppm bereik en een hogere responsetijd heeft in vergelijking met de EC. Anderzijds voor veiligheidsdetectie een voldoende gevoeligheid in het lage ppm bereik, een “non-depleting” sensor en daardoor een lange levensduur ondanks een achtergrondniveau en voorkomende hoge piekwaarden. In deze toepassing een uitstekende duurzame oplossing!!