Działanie i kalibracja czujników katalitycznych

W przemyśle powszechne zastosowanie znajdują różnego rodzaju detektory, których celem jest wykrywanie obecnego w powietrzu szkodliwych gazów. Sercem detektorów są czujniki katalityczne pozwalające na precyzyjne wykrywanie niebezpiecznych substancji. Niezawodność ich działania zależy przede wszystkim od optymalnego skonfigurowania pod kątem konkretnego zastosowania. Kalibracja powinna uwzględniać nie tylko aktualne przepisy i zalecenia, ale również podstawowe parametry związane z detekcją.

 

Jak działają czujniki katalityczne?

Działanie czujników katalitycznych polega na utlenianiu (spalaniu) gazu palnego na powierzchni katalizatora ogrzewanego elektrycznie. Elektrycznie podgrzewana platynowa cewka, czyli pelistor, umieszczony jest w ceramicznej osłonce (najczęściej wykonanej z tlenku glinu) i osłonięty zewnętrzną powłoką z katalizatora palladowego bądź rodowego. W wyniku bezpośredniego kontaktu gazu w powietrzu z rozgrzanym katalizatorem, dochodzi do spalenia mieszaniny, a wygenerowane ciepło ogrzewa pelistor, prowadząc do zmiany rezystancji platynowej cewki. W ramach tego procesu w układzie pojawia się napięcie, które można zmierzyć i przetworzyć na wielkość stężenia gazu w powietrzu.
Czujnik katalityczny reaguje na każdy gaz utleniający się w obecności katalizatora. Znajduje więc zastosowanie w miernikach wielogazowych. Przy ich pomocy można mierzyć stężenia gazów wybuchowych 100% dolnej granicy wybuchowości.

 

Prawidłowa kalibracja czujnika katalitycznego

Aby czujnik katalityczny działał prawidłowo, niezbędna jest regularna kalibracja. Bez tego sensor może szybko stracić swoje właściwości. Kalibracja powinna być dostosowana do konkretnych zastosowań. Trzeba więc określić, jakie gazy mogą występować w danym miejscu. Należy również ustalić, w jaki sposób i z użyciem jakiego gazu będzie przeprowadzany test wskazań oraz sama kalibracja. Na tym etapie wyznaczane są też wartości stężenia, przy jakich urządzenie będzie alarmować o potencjalnym zagrożeniu. Istotny jest również sposób, w jaki będą dokumentowane wskazania czujnika.
Często zdarza się, że w otoczeniu występuje wiele różnych rodzajów gazów i oparów. Z tego też powodu konieczna jest kalibracja uwzględniająca konkretne potrzeby. Tylko wtedy możemy oczekiwać, że detektor zapewni odpowiednią ochronę. Podczas kalibracji można użyć gazu docelowego, którego stężenie będzie monitorowane w praktyce, lub też gazu zastępczego.