گازسنجها به عنوان یکی از ابزارهای حیاتی صنعتی، تجهیزاتی هستند که برای تشخیص حضور گازها در محیط طراحی شده‌اند و به منظور تضمین ایمنی در سیستمهای مختلف استفاده میشوند. این دستگاهها با دارا بودن سنسورهای متنوعی، از جمله سنسورهای گازهای قابل اشتعال، سنسورهای نقطه‌ای مادون قرمز، سنسورهای فراصوت، آشکارسازهای فوتوایونیزاسیون، سنسورهای نیمه‌رسانای فلزی (MOS) و سنسورهای الکتروشیمیایی، قادر به شناسایی گازهای قابل اشتعال، سمی و خطرناک هستند. سیستمهای گازسنج زمانی که سطح اکسیژن به مقدار معینی کاهش یابد، با به صدا درآمدن زنگ هشدار، مخاطرات را گزارش می‌کنند.
- عملکرد گازسنجها چگونه است؟
گازسنجها از یک سنسور برای اندازه‌گیری غلظت گازهای خاص در محیط استفاده می‌کنند. این سنسور به عنوان نقطه مرجع عمل می‌کند و در زمان واکنش شیمیایی با گاز خاص، جریان الکتریکی قابل اندازه‌گیری تولید می‌کند.
سنسور: بیشتر گازسنجهای قابل حمل از سنسورهای کاتالیستی (Pellistor/LEL) استفاده می‌کنند. برای عملکرد دقیق، این سنسورها حداقل به ۱۰٪ اکسیژن در محیط نیاز دارند تا از تشکیل رسوبات و سوخت‌های نسوخته روی حلقه فعال جلوگیری شود. عمر مفید بیشتر این سنسورها حدود سه سال است و پس از آن نیاز به تعویض دارند.
کالیبراسیون: سنسورهای پیلستوری ممکن است در اثر تماس با گازهای مختلف آسیب ببینند. سنسورهای آلوده ممکن است در شناسایی سطوح خطرناک گاز ناتوان شوند و به تدریج عملکرد آن‌ها کاهش یابد. عملکرد صحیح این سنسورها مستلزم آزمایش دقیق از طریق کالیبراسیون و تست ضربه‌ای است تا اطمینان حاصل شود که سنسور همواره مقدار دقیق گاز را اندازه‌گیری می‌کند و امنیت کارکنان و تجهیزات را تضمین می‌کند.
سنسورهای مادون قرمز: این سنسورها نیاز به اکسیژن ندارند و در محیط‌های کاملاً بی‌اکسیژن نیز کار می‌کنند. این ویژگی آن‌ها را برای شناسایی گاز در فضاهای محدود و نمونه‌گیری از مخازنی که کمبود اکسیژن در آن‌ها مسئله‌ساز است، ایده‌آل می‌سازد. همچنین این سنسورها در برابر آسیب دیدن مقاوم هستند و نیاز به کالیبراسیون ندارند، به همین دلیل می‌توانند بدون نگرانی از آسیب‌های سنسوری، به درستی عمل کنند.
کاربردهای مختلف گاز سنج چندگانه قابل حمل
- استفاده در مناطق کمتردد:
سیستمهای تشخیص گاز ثابت، نصب و نگهداری پرهزینهای دارند. در چنین شرایطی، گازسنجهای قابل حمل به عنوان ابزاری مطمئنتر شناخته میشوند که هدف آن‌ها حفاظت از افراد در برابر گازهای زیان‌آور و سمی در مناطقی است که کمتر مورد بازدید قرار می‌گیرند. این تجهیزات باید کم‌حجم، آسان برای استفاده و بادوام باشند. همچنین، باید به راحتی کالیبره شده و قادر به ذخیره‌سازی اطلاعات و داده‌های قبلی برای سهولت دسترسی باشند. - استفاده در فضاهای محدود:
گازسنجهای قابل حمل برای استفاده در مناطق کوچک، محدود یا متحرک که نصب دستگاه‌های ثابت دشوار است، بسیار ایده‌آل هستند. در مکان‌هایی که تهویه به شدت محدود است، این دستگاه‌های کوچک با سنسورهای حساس خود قادر به تشخیص نشت گاز، کاهش سطح اکسیژن و گازهای سمی هستند. - استفاده در مناطقی با سطوح غیرعادی اکسیژن:
افرادی که در مناطقی کار می‌کنند که ممکن است غلظت بالای اکسیژن رخ دهد، باید همیشه یک گازسنج چندگانه قابل حمل همراه خود داشته باشند. این محیط‌ها مستعد بروز اشتعال، حریق و انفجار هستند. از سوی دیگر، در مناطقی که اکسیژن محدود است، کاهش سطح هوشیاری و توانایی فیزیکی کارگران می‌تواند به خطر بیفتد.
گازسنج و کاربرد آن در سیستمهای ایمنی
گازسنج دستگاهی است که برای تشخیص حضور گازها در یک منطقه طراحی شده و اغلب به عنوان بخشی از سیستم ایمنی عمل می‌کند. این دستگاه می‌تواند با به صدا درآوردن زنگ هشدار، به افراد حاضر در منطقه نشت گاز، فرصتی برای خروج ایمن بدهد. اهمیت این دستگاه در این است که بسیاری از گازها برای حیات ارگانیک مانند انسان‌ها و حیوانات خطرناک هستند.
گازسنجها برای تشخیص گازهای قابل احتراق، اشتعال‌زا، سمی و کاهش سطح اکسیژن استفاده میشوند. این دستگاهها به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند و در مکان‌هایی نظیر سکوهای نفتی برای نظارت بر فرآیندهای تولید و فناوری‌های نوظهور مانند انرژی‌های فتوولتائیک به کار می‌روند. همچنین، ممکن است در عملیات آتش‌نشانی نیز به کار گرفته شوند.
تشخیص نشت گاز، فرآیندی است که با استفاده از حسگرها، نشت‌های گاز خطرناک را شناسایی می‌کند. علاوه بر این، تشخیص بصری نشت گاز با استفاده از دوربین حرارتی نیز امکان‌پذیر است. این حسگرها معمولاً از زنگ هشدار صوتی برای آگاه کردن افراد در صورت شناسایی گاز خطرناک استفاده می‌کنند. قرار گرفتن در معرض گازهای سمی نیز می‌تواند در فعالیت‌هایی مانند نقاشی، ضدعفونی، سوخت‌گیری، ساخت و ساز، حفاری خاک‌های آلوده، عملیات دفن زباله، ورود به فضاهای محدود و غیره رخ دهد.
سنسورهای معمول شامل سنسورهای گازهای قابل احتراق، آشکارسازهای فوتوایونیزاسیون، سنسورهای مادون قرمز نقطه‌ای، سنسورهای فراصوت، سنسورهای الکتروشیمیایی و سنسورهای نیمه‌رسانای اکسید فلزی (MOS) هستند. اخیراً، سنسورهای تصویربرداری مادون قرمز نیز به کار گرفته شده‌اند. تمامی این سنسورها برای طیف گسترده‌ای از کاربردها استفاده میشوند و در تأسیسات صنعتی، پالایشگاه‌ها، کارخانه‌های داروسازی، تأسیسات ضدعفونی، کارخانجات تولید کاغذ و خمیر کاغذ، صنایع ساخت هواپیما و کشتی، عملیات مواد خطرناک، تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، خودروها، آزمایش کیفیت هوای داخلی و حتی در منازل یافت میشوند.
دستهبندی گاز سنج بر اساس مکانیiزم عملکرد
گازسنجها بر اساس مکانیزم عملکرد به دستههای مختلفی تقسیم میشوند، از جمله نیمهرسانا، اکسیداسیون، کاتالیتیک، فوتوایونیزاسیون و مادون قرمز. این دستگاهها در دو شکل اصلی عرضه میشوند: گازسنجهای پرتابل و گازسنجهای ثابت.
گازسنجهای پرتابل برای نظارت بر جو اطراف کارکنان استفاده میشوند و معمولاً به صورت دستی حمل شده یا به لباس، کمربند یا تسمه متصل میشوند. این دستگاهها عموماً با باتری کار می‌کنند و در صورت شناسایی سطوح خطرناک بخارات گاز، از طریق سیگنال‌های صوتی و بصری مانند زنگ هشدار و چراغ‌های چشمک‌زن، هشدار می‌دهند.
گازسنجهای ثابت ممکن است برای شناسایی یک یا چند نوع گاز استفاده شوند. این دستگاهها معمولاً در نزدیکی مناطق فرآیندی یک کارخانه، اتاق کنترل یا مناطق حساس مانند اتاق خواب مسکونی نصب میشوند. به طور معمول، حسگرهای صنعتی بر روی سازه‌های فلزی ثابت نصب شده و از طریق کابل به سیستم کنترل و نظارت داده (SCADA) متصل میشوند تا نظارت مستمر بر گازها انجام گیرد. همچنین، یک سیستم قطع اضطراری می‌تواند در شرایط اضطراری فعال شود.
کالیبراسیون
تمامی دستگاه‌های گازسنج باید بر اساس برنامه‌ریزی منظم کالیبره شوند. از میان دو نوع گازسنجهای پرتابل و ثابت، گازسنجهای پرتابل به دلیل تغییرات مداوم محیطی نیاز به کالیبراسیون مکرر دارند. برنامه کالیبراسیون معمول برای یک سیستم ثابت می‌تواند به صورت فصلی، هر شش ماه یک‌بار یا حتی سالانه برای واحدهای مقاوم‌تر انجام شود. در مقابل، گازسنجهای پرتابل باید روزانه تست شوند و هر ماه یک بار کالیبره شوند. تقریباً تمامی گازسنجهای پرتابل نیاز به گاز کالیبراسیون مخصوص دارند. در ایالات متحده، سازمان ایمنی و بهداشت حرفه‌ای (OSHA) ممکن است استانداردهای حداقلی برای کالیبراسیون دوره‌ای تعیین کند.
تست چالش (بامپ تست)
از آنجا که گازسنجها برای ایمنی کارکنان طراحی شده‌اند، بسیار مهم است که عملکرد آن‌ها مطابق با مشخصات تولیدکننده بررسی شود. استانداردهای استرالیا توصیه می‌کنند که فردی که از گازسنج استفاده می‌کند، هر روز عملکرد دستگاه را بررسی کرده و مطمئن شود که مطابق با دستورالعمل‌ها و هشدارهای تولیدکننده نگهداری و استفاده می‌شود.
تست چالش باید شامل قرار دادن گازسنج در معرض غلظت شناخته‌شده‌ای از گاز باشد تا اطمینان حاصل شود که دستگاه به درستی واکنش نشان می‌دهد و هشدارهای صوتی و بصری فعال میشوند. همچنین لازم است که گازسنج از نظر هرگونه آسیب احتمالی یا عمدی بررسی شود، از جمله اطمینان از سالم بودن بدنه و پیچ‌ها برای جلوگیری از ورود مایعات و تمیزی فیلتر، زیرا این موارد می‌توانند عملکرد دستگاه را تحت تأثیر قرار دهند. کیت پایه کالیبراسیون یا تست چالش شامل گاز کالیبراسیون، تنظیم‌کننده، درپوش کالیبراسیون و شلنگ می‌شود (معمولاً همراه با دستگاه گازسنج ارائه می‌شود) و همچنین جعبه‌ای برای ذخیره و حمل‌ونقل. از آنجا که از هر ۲۵۰۰ دستگاه آزمایش‌نشده، یک دستگاه ممکن است در مواجهه با غلظت خطرناک گاز عمل نکند، بسیاری از شرکت‌های بزرگ از ایستگاه‌های تست/کالیبراسیون خودکار برای انجام تست بامپ روزانه و کالیبراسیون دستگاه‌های خود استفاده می‌کنند.
