Introduzione dettagliata ai metodi di calibrazione per rilevatori di gas
La calibrazione del rilevatore di gas dipende dal tipo e dall'intervallo di concentrazione del gas. Per ottenere una precisione soddisfacente, la miscela di gas target e gas ambiente di fondo è un buon gas di calibrazione. Infatti, la maggior parte dei gas di calibrazione vengono acquistati da impianti chimici.
A. Gas di calibrazione premiscelato
Il metodo di pre-miscelazione dei gas di calibrazione è il metodo preferito e più diffuso per la calibrazione dei sensori di gas. I gas di calibrazione premiscelati possono essere compressi e conservati in bombole di gas ad una determinata pressione. Queste bombole possono essere di qualsiasi dimensione, ma durante la calibrazione in loco le persone preferiscono bombole di gas piccole e leggere. Queste bombole di gas piccole e portatili possono essere suddivise in due categorie: apparecchiature per gas a bassa pressione e ad alta pressione.
Le bombole di gas a bassa pressione con pareti sottili e leggere sono generalmente non riciclabili e usa e getta. Le bombole di gas ad alta pressione sono progettate per materiali chimici pericolosi puri. Per i gas di calibrazione, queste bombole hanno generalmente pareti spesse e possono sopportare una pressione di 2000 psi.
Per calibrare il sensore e consentire al gas ad alta pressione di fuoriuscire dalla bombola ad alta pressione, è necessario un riduttore di pressione. È composto da un regolatore di pressione, un manometro e un foro di limitazione del flusso. Un foro di limitazione del flusso è un tipo di foro di linea estremamente piccolo che consente una certa quantità di flusso d'aria a una determinata pressione.
Durante il processo di calibrazione, alcuni sensori richiedono umidità e umidità per ottenere letture appropriate. Questo processo di umidificazione è uguale all'impostazione zero del sensore.
B. Attrezzature di penetrazione
Il dispositivo di permeazione è un contenitore sigillato contenente sostanze chimiche per l'equilibrio gas-liquido. Le molecole di gas penetrano attraverso i bordi o il coperchio superiore del contenitore. La velocità di permeazione delle molecole di gas dipende dalla permeabilità e dalla temperatura della sostanza. La permeabilità è stabile per un lungo periodo di tempo. Un gas di calibrazione costante formato dalla miscelazione con sostanze chimiche penetranti, la cui permeabilità è nota dopo aver fornito la temperatura. Ciò richiede un dispositivo di misurazione con calibro di temperatura costante e un regolatore di flusso. Tuttavia, il tubo di permeazione trasporta continuamente le sostanze chimiche a una velocità costante, con conseguenti problemi di stoccaggio e sicurezza. La permeabilità di un dato gas potrebbe essere troppo alta o troppo bassa per l'applicazione. Ad esempio, i gas ad alta pressione di vapore penetrano troppo rapidamente, mentre i gas chimici a pressione di vapore molto bassa hanno una permeabilità troppo bassa per qualsiasi scopo.
La maggior parte dei dispositivi di penetrazione si trovano nei laboratori e sono spesso utilizzati negli strumenti analitici. Per il monitoraggio del gas, la concentrazione richiesta per la calibrazione del sensore è tipica delle apparecchiature ad alta permeabilità. Pertanto, la sua applicazione è limitata.
C. Calibrazione incrociata
Utilizzando metodi di calibrazione incrociata, ciascun sensore è influenzato principalmente dall'interferenza di altri gas. Ad esempio, per calibrare il 100% LEL del gas etano, di solito viene utilizzato il 50% ELE del gas metano invece del gas etano vero e proprio. Questo perché l'etano è liquido a temperatura ambiente con una bassa pressione di vapore. Pertanto è difficile utilizzare una miscela di * * e mantenerla ad alta pressione.
In altre parole, il metano ha un’elevata pressione di vapore ed è molto stabile. Inoltre, può essere miscelato con aria e mantenuto ad alta pressione. Rispetto alla miscela di etano, il metano può essere utilizzato per più scopi di calibrazione e ha una lunga durata. Si ottiene facilmente una miscela di etano al 50%. Pertanto, i produttori di dispositivi di allarme per gas combustibili consigliano di utilizzare il metano come sostituto per la calibrazione di altri gas.
Esistono due metodi per utilizzare il metano come sostituto per la calibrazione di altri gas.
Il primo metodo consiste nel calibrare l'allarme gas combustibile con metano e, allo stesso tempo, moltiplicare la lettura ottenuta per il fattore di risposta nel manuale per sostituire le letture di altri gas. I sensori catalitici più comunemente usati sono così.
Il sensore di tipo catalitico è un'uscita lineare, quindi l'uso del fattore di risposta è conforme all'intervallo di fondo scala. Ad esempio, quando si calibra un sensore con metano, l'emissione di pentano è solo la metà di quella del metano. Pertanto, il fattore di risposta del pentano è {{0}}.5. Pertanto, quando il sensore rileva effettivamente il pentano e utilizza la calibrazione del metano, la lettura viene moltiplicata per 0,5 per ottenere la lettura del pentano.
Il secondo metodo utilizza ancora il metano come gas di calibrazione, ma la lettura della calibrazione è doppia. Ad esempio, utilizzando il gas di calibrazione metano al 50% LEL per calibrare il pentano al 100% LEL. Sebbene per la calibrazione sia stato utilizzato gas metano, la lettura dello strumento dopo la calibrazione è la concentrazione di gas pentano.
D. Miscelazione del gas
Non tutti i gas di calibrazione sono disponibili. Anche se è disponibile, è possibile che il gas di calibrazione non sia disponibile ad una determinata concentrazione o ad una miscela di fondo fissa. Tuttavia, dopo la diluizione, molte miscele possono essere calibrate per rilevatori di gas con intervalli di concentrazione bassi.
