1. Използва се за наблюдение на горими газове и аларма
Понастоящем развитието на чувствителни към газ материали е направило газови сензори с висока чувствителност, стабилна производителност, проста структура, малък размер и ниска цена и е подобрило селективността и чувствителността на сензора.Съществуващите газови аларми използват предимно газови сензори за калаен оксид плюс катализатор от благороден метал, но селективността е лоша и точността на алармата е засегната поради отравяне на катализатора.Чувствителността на полупроводниковите материали, чувствителни към газ, е свързана с температурата.Чувствителността е ниска при стайна температура.С повишаване на температурата чувствителността се увеличава, достигайки пик при определена температура.Тъй като тези чувствителни на газ материали трябва да постигнат най-добра чувствителност при по-високи температури (обикновено над 100°C), това не само изразходва допълнителна мощност за нагряване, но може също да причини пожари.
Разработването на газови сензори реши този проблем.Например, газов сензор, направен от чувствителна към газ керамика на базата на железен оксид, може да създаде газов сензор с висока чувствителност, добра стабилност и определена селективност без добавяне на катализатор от благороден метал.Намалете работната температура на полупроводниковите материали, чувствителни към газ, значително подобрете тяхната чувствителност при стайна температура, така че да могат да работят при стайна температура.Понастоящем, в допълнение към често използваната единична металооксидна керамика, са разработени някои композитни металооксидни полупроводникови газочувствителни керамики и смесени метални оксидни газочувствителни керамики.
Инсталирайте сензора за газ на места, където се произвеждат, съхраняват, транспортират и използват запалими, експлозивни, токсични и вредни газове за своевременно откриване на съдържанието на газ и ранно откриване на инциденти с изтичане.Сензорът за газ е свързан със защитната система, така че защитната система да действа, преди газът да достигне границата на експлозия и загубата при инцидент ще бъде сведена до минимум.В същото време миниатюризацията и намаляването на цената на газовите сензори позволяват влизането в дома.
2. Приложение при откриване на газ и справяне с аварии
2.1 Видове и характеристики на газове за откриване
След като възникне авария с изтичане на газ, справянето с аварията ще се съсредоточи върху вземане на проби и тестване, идентифициране на предупредителни зони, организиране на евакуация на хора в опасни зони, спасяване на отровени лица, запушване и обеззаразяване и т.н. Първият аспект на изхвърлянето трябва да бъде минимизиране на щетите за персонала, причинени от изтичането, което изисква разбиране на токсичността на изтеклия газ.Токсичността на газа се отнася до изтичането на вещества, които могат да нарушат нормалните реакции на човешките тела, като по този начин намаляват способността на хората да формулират контрамерки и да намалят нараняванията при злополуки.Националната асоциация за противопожарна защита разделя токсичността на веществата в следните категории:
N\H=0 В случай на пожар, освен общи горими, няма други опасни вещества при краткотрайна експозиция;
N\H=1 Вещества, които могат да предизвикат дразнене и леки наранявания при краткотрайна експозиция;
N\H=2 Висока концентрация или краткотрайна експозиция може да причини временна нетрудоспособност или остатъчно нараняване;
N\H=3 Краткосрочното излагане може да причини сериозно временно или остатъчно нараняване;
N\H=4 Краткосрочното излагане може също да причини смърт или сериозно нараняване.
Забележка: Горната стойност на коефициента на токсичност N\H се използва само за указване на степента на увреждане на човека и не може да се използва за промишлена хигиена и оценка на околната среда.
Тъй като токсичният газ може да навлезе в човешкото тяло през човешката дихателна система и да причини нараняване, защитата на безопасността трябва да бъде завършена бързо при инциденти с изтичане на токсичен газ.Това изисква персоналът за справяне с аварии да разбере вида, токсичността и други характеристики на газа в най-кратък срок след пристигането на мястото на аварията.
Комбинирайте масива от газови сензори с компютърна технология, за да образувате интелигентна система за откриване на газ, която може бързо и точно да идентифицира вида на газа, като по този начин открива токсичността на газа.Интелигентната газова сензорна система се състои от газов сензорен масив, система за обработка на сигнали и изходна система.Множество сензори за газ с различни характеристики на чувствителност се използват за формиране на масив, а технологията за разпознаване на модели на невронна мрежа се използва за разпознаване на газ и мониторинг на концентрацията на смесения газ.В същото време типът, естеството и токсичността на обичайните токсични, вредни и запалими газове се въвеждат в компютъра и плановете за справяне с аварии се съставят според естеството на газа и се въвеждат в компютъра.Когато възникне авария с изтичане, интелигентната система за откриване на газ ще работи съгласно следните процедури:
Влезте в сайта→адсорбирайте газовата проба→генерирайте сигнал от сензора за газ→сигнал за идентификация на компютъра→тип изходен газ на компютъра, природа, токсичност и план за изхвърляне.
Поради високата чувствителност на газовия сензор, той може да бъде открит, когато концентрацията на газ е много ниска, без да се налага да навлизате дълбоко в мястото на инцидента, за да се избегнат ненужни щети, причинени от непознаване на ситуацията.Използвайки компютърна обработка, горният процес може да бъде завършен бързо.По този начин могат да се предприемат ефективни защитни мерки бързо и точно, може да се приложи правилният план за обезвреждане и загубите при аварии могат да бъдат намалени до минимум.Освен това, тъй като системата съхранява информация за естеството на обичайните газове и плановете за изхвърляне, ако знаете вида на газа при изтичане, можете директно да поискате естеството на газа и плана за изхвърляне в тази система.
2.2 Намерете течове
Когато възникне авария с изтичане, е необходимо бързо да се намери мястото на изтичане и да се вземат подходящи мерки за запушване, за да се предотврати по-нататъшното разширяване на аварията.В някои случаи е по-трудно да се открият течове поради дълги тръбопроводи, повече контейнери и скрити течове, особено когато течът е лек.Поради възможността за дифузия на газа, след като газът изтича от контейнера или тръбопровода, под действието на външен вятър и градиент на вътрешна концентрация, той започва да дифундира наоколо, т.е. колкото по-близо до точката на изтичане, толкова по-висока е концентрацията на газ.Според тази функция използването на интелигентни газови сензори може да реши този проблем.За разлика от интелигентната сензорна система, която разпознава типа газ, сензорната матрица за газ на тази система е съставена от няколко газови сензора с припокриваща се чувствителност, така че чувствителността на сензорната система към определен газ се подобрява и компютърът се използва за обработвайте газа.Промяната на сигнала на чувствителния елемент може бързо да открие промяната на концентрацията на газ и след това да намери точката на изтичане според промяната на концентрацията на газ.
Понастоящем интегрирането на газови сензори прави възможна миниатюризацията на сензорните системи.Например, интегриран сензор за ултрафини частици, разработен от японската ** компания, може да открие водород, метан и други газове, концентрирани върху 2 mm квадратна силициева пластина.В същото време развитието на компютърните технологии може да направи скоростта на откриване на тази система по-бърза.Следователно може да се разработи интелигентна сензорна система, която е малка и лесна за носене.Комбинирането на тази система с подходяща технология за разпознаване на изображения, използването на технология за дистанционно управление може да я накара автоматично да влиза в скрити пространства, отровни и вредни места, които не са подходящи за работа на хората, и да намира местоположението на течовете.
3. Заключителни бележки
Разработване на нови газови сензори, особено разработването и подобряването на интелигентни газови сензорни системи, така че те да могат да играят ролята на аларма, откриване, идентификация и интелигентно вземане на решения при аварии с изтичане на газ, значително подобряване на ефективността и ефективността на аварии с изтичане на газ обработка.Безопасността играе важна роля при контролирането на загубите при инциденти.
С непрекъснатото появяване на нови чувствителни към газ материали, интелигентността на газовите сензори също се развива бързо.Смята се, че в близко бъдеще ще се появят интелигентни системи за отчитане на газ с по-зрели технологии и текущата ситуация на справяне с инциденти с изтичане на газ ще бъде значително подобрена.
Време на публикуване: 22 юли 2021 г