Explosímetro

Explosímetro portátil Oldham EX2000; aqui sem um sensor

Explosímetros , também chamados de dispositivos de medição Ex ou EXmeters para abreviar , podem exibir misturas explosivas de gás e ar . Isso permite evitar áreas de risco ou entrar nelas apenas com equipamentos que não sejam fonte de ignição. Os explosivos são frequentemente transportados em áreas onde existe o risco de serem criadas misturas explosivas como resultado de avarias.

A concentração de um gás inflamável é exibida como uma porcentagem do limite inferior de explosão (LEL) do gás de calibração. Consequentemente, um valor de 100% LEL corresponde ao limite inferior de explosão - a ignição da mistura gás-ar só é possível a partir desta concentração. Para estar do lado seguro, os limites de advertência são definidos para explosímetros que estão bem abaixo do LEL. Normalmente, eles estão na faixa de 10 a 40 por cento do limite inferior de explosão. Se o limite de aviso for ultrapassado, os dispositivos emitem um alarme visual e acústico que chama a atenção do usuário para isso e dá a oportunidade de sair da área de perigo.

Freqüentemente, os explosímetros também possuem uma bomba embutida com a qual o gás a ser medido é bombeado para o dispositivo por meio de uma sonda e uma mangueira. Isso é especialmente importante para bueiros ou canais.

calibração

Em princípio, todos os gases que o sensor pode detectar podem ser usados ​​para calibrar explosímetros. A medição de gases diferentes do usado para calibração geralmente resulta em valores medidos incorretos. Para gases de calibração padrão, no entanto, existem tabelas com fatores de correção com os quais o valor correto pode ser calculado.

Os gases de calibração mais usados ​​pelos bombeiros são o nonano e o tolueno . O metano agora também está sendo usado cada vez mais como um gás de calibração, uma vez que é o principal componente do gás natural e o gás mais explosivo que ocorre durante as operações de bombeiros.

A calibração com metano, entretanto, tem a desvantagem de que a concentração de outros gases medidos geralmente é exibida claramente muito baixa. O fator de correção para etina (acetileno) para um explosímetro calibrado com metano, por exemplo, é de aproximadamente 2,8 - um valor de 20% LEL exibido no dispositivo corresponderia, portanto, a uma concentração do gás que é quase 60% abaixo do inferior limite de explosão. Por esse motivo, os explosímetros calibrados com metano são geralmente ajustados para limites de advertência muito baixos (10–20% LEL).

Método de medição

Os sensores mais comuns em explosímetros são catalíticos catalíticos e sensores infravermelhos.

Exotérmica catalítica

Representação esquemática de um sensor de um explosímetro que trabalha com coloração catalítica

Conversor catalítico de um EXmeter. A abertura de entrada com o disco de metal sinterizado pode ser vista na parte frontal.

Conversor catalítico aberto de um EXmeter. O pelistor (cinza) e o compensador (branco) são claramente visíveis.

O ar ambiente entra na câmara do sensor através de um disco de metal sinterizado poroso . Existem dois elementos de aquecimento nele, que são aquecidos a uma temperatura de cerca de 500–600 ° C pela aplicação de uma tensão de aquecimento. Um dos elementos de aquecimento, o pelistor, é revestido na superfície com um catalisador para que qualquer gás combustível que possa estar presente seja queimado cataliticamente. O aumento resultante na temperatura leva a um aumento na resistência elétrica no fio de aquecimento do pelistor. O segundo elemento de aquecimento, o compensador, é revestido com uma camada quimicamente inerte e serve como um resistor de referência para o pelistor. As influências ambientais, como temperatura e umidade, que levam a uma mudança na temperatura dos elementos de aquecimento, são compensadas desta forma. Como a diferença entre os valores de resistência do pelistor e do compensador que ocorre quando o gás é queimado é muito pequena, uma ponte de medição de Wheatstone é usada.

A presença de substâncias como chumbo e compostos de enxofre, bem como hidrocarbonetos halogenados no ar de medição, pode envenenar o material catalítico e danificar permanentemente o sensor.

Oxigênio suficiente também deve estar disponível durante a medição, caso contrário, o gás de medição no pelistor não queima e o sensor, portanto, fornecerá resultados de medição incorretos.

Método de medição infravermelho

Na câmara de medição, que é conectada ao ar ambiente, existe uma fonte de luz infravermelha que emite um feixe infravermelho de banda larga no volume da câmara. Por reflexão nas paredes da câmara, a luz atinge uma unidade detectora, composta por um detector de medição e um detector de referência. Na frente do detector de medição, há um filtro infravermelho de banda estreita no caminho do feixe, que só é permeável na faixa de comprimento de onda na qual os hidrocarbonetos absorvem a luz infravermelha (cerca de 3,8 µm). Se houver hidrocarbonetos na câmara de medição, dependendo de sua concentração, eles absorvem luz infravermelha, o que leva a uma radiação mais fraca no detector de medição. O detector de referência não é precedido por um filtro de bloqueio para que possa cobrir toda a faixa espectral da luz infravermelha emitida. Se houver apenas hidrocarbonetos na câmara de medição, a intensidade de irradiação no detector de referência não muda significativamente em contraste com o detector de medição. No entanto, a presença de outras perturbações ópticas, como fumaça ou vapor, também leva a uma menor intensidade de radiação no detector de referência. Isso permite uma compensação das variáveis ​​de perturbação na medição dos hidrocarbonetos.

Comparado com o processo de catalisador catalítico, o processo de medição infravermelho oferece as vantagens particulares de ser insensível aos venenos do catalisador , a medição também é possível em ambientes inertes e requer menos manutenção. Uma desvantagem deste método de medição é que o hidrogênio não é detectado.

Links da web

• Dispositivos de medição de gás para gases inflamáveis (acessado em 14 de fevereiro de 2020)
• Explosímetro Combustível (acessado em 14 de fevereiro de 2020)
• Risco de explosão na produção de misturas de teste para explosímetros (acessado em 14 de fevereiro de 2020)
• Lista de dispositivos de alerta de gás com função testada (acessada em 14 de fevereiro de 2020)
• Perigos de produtos a granel líquidos (acessado em 14 de fevereiro de 2020)

Evidência individual

1. ↑ Explosímetro. The Chemistry School, 1 de junho de 2019, acessado em 1 de junho de 2019 .