Este artigo fornece uma visão geral da operação, precisão, confiabilidade, manutenção e configuração dos sensores pellistor (conta catalítica).
Como funcionam os sensores Pellistor (Conta Catalítica)
Os sensores Pellistor (conta catalítica) consistem em um par de metalaquecido contas de óxido contidas dentro de uma carcaça à prova de fogo. Os grânulos são dispostos em extremidades opostas de um circuito de ponte de Wheatstone, que mede as mudanças na resistência elétrica entre os grânulos. A construção de cada grânulo impacta sua interação com os gases combustíveis:
- O talão catalítico tem um catalisador revestido sobre as superfícies do talão. O catalisador faz com que o gás combustível queime em concentrações e temperaturas mais baixas do que um grânulo não tratado no ar.
- O grânulo de referência, ou compensador não é revestido com um catalisador. O gás que o encontra não queimará até atingir o limite explosivo inferior (LEL).
Quando o gás combustível entra em contato com o grânulo catalisador, O calor é liberado como resultado da interação gás - grânulo. A energia produzida causa uma mudança na resistência do grânulo catalítico, enquanto o grânulo de referência mantém uma resistência constante. A variação na resistência é medida pela ponte de Wheatstone e indica a presença de gás combustível.
Mais informações sobre como funcionam os sensores Pellistor e outros sensores de gás combustível estão disponíveis no whitepaper Blackline Safety Gás Combustível e sua detecção.
Precisão
Quando um gás combustível encontra um sensor pellistor, o gás reagirá de acordo com suas propriedades específicas. Isto significa que um sensor pellistor pode detectar o gás para o qual ele está calibrado com um alto grau de precisão.
Os sensores Pellistor podem detectar uma grande variedade de gases combustíveis. Entretanto, como diferentes gases queimam em concentrações e temperaturas únicas, o sensor não consegue distinguir entre gases combustíveis e exibirá leituras que refletem a concentração total de todos os gases que entram em combustão no grânulo. Isto significa que o usuário pode querer alterar o gás de calibração dependendo de sua localização específica.
Além disso, para evitar envenenamento ou inibição, os sensores pellistor podem ser equipados com filtros para limitar a exposição a moléculas que podem afetar o grânulo catalítico. Enquanto os filtros impedem que os gases ou vapores de materiais que podem impactar o catalisador impactem o catalisador, os filtros também restringem o fluxo de hidrocarbonetos pesados (gases de hidrocarbonetos com 6 ou mais átomos de carbono em sua composição química). Isto significa que os sensores pellistor equipados com filtros são menos responsivos aos hidrocarbonetos pesados.
Confiabilidade
O desempenho do sensor Pellistor (conta catalítica) é impactado pelos seguintes fatores:
Intoxicação
Compostos contaminantes, tais como chumbo, silicones, fosfato e substâncias à base de enxofre podem se decompor sobre o catalisador, formando um revestimento sólido em sua superfície.
O revestimento diminui permanentemente a sensibilidade do sensor e pode levar à falha total do sensor. Exemplos de produtos comuns que contêm estas substâncias, incluem produtos de tratamento capilar, loções, produtos de limpeza e desengordurantes.
O envenenamento pode acontecer gradualmente, mas em casos extremos os sensores pellistor podem falhar após um único evento. O envenenamento só pode ser identificado por um teste de colisão ou calibração.
Inibição temporária
Os compostos contaminantes, tais como compostos orgânicos voláteis (COVs) e sulfeto de hidrogênio (H2S), podem ser absorvidos pelo catalisador de esferas.
A absorção desses compostos cria um bloqueio nos locais de reação no catalisador, inibindo as reações normais, e resultando em uma perda temporária de sensibilidade.
As leituras de um sensor inibido, serão artificialmente baixas. A inibição do sensor pode ser resolvida após um período de exposição ao ar fresco.
Sobrecarga do sensor
Quando um sensor pellistor é exposto a altas concentrações de gás combustível (por exemplo, acima de 8% por cento de volume (%v/v) de metano (CH4) > 100% LEL), o comportamento do sensor pode ser impactado das seguintes formas:
- O sensor pode exibir uma mudança significativa fora do valor zero e registrar um valor %LEL para o gás combustível, mesmo em ar fresco.
- O sensor pode perder sensibilidade e ser incapaz de medir com precisão o valor %LEL para o gás.
- Os grânulos catalíticos do sensor também podem ser danificados permanentemente, e o sensor não será mais capaz de detectar gás.
Os sensores Pellistor expostos a altos níveis de gás devem ser recalibrados para garantir que o sensor esteja totalmente funcional antes de sua utilização posterior.
Baixo teor de oxigênio
Como os sensores pellistor funcionam queimando gás combustível, eles dependem de níveis adequados de oxigênio para fornecer leituras precisas dos níveis de gás.
Quando os níveis de oxigênio caem abaixo de 11%, a combustão completa do gás não é mais possível. Se isto ocorrer, e o grânulo catalítico puder ser contaminado com fuligem, resultando em uma perda permanente de sensibilidade.
Quebra Mecânica
Os sensores Pellistor usam fios finos de platina embutidos no grânulo como fonte de calor. A tensão mecânica, juntamente com o calor dos grânulos e a exposição a produtos químicos industriais, pode enfraquecer o contato íntimo entre o fio e a superfície do grânulo, levando a possíveis falhas. Se quebrado, o sensor é incapaz de detectar a falha e falhar para não ser seguro.
Condições ambientais
A temperatura, umidade e pressão não têm um impacto significativo na precisão dos sensores pellistor.
Manutenção
A Blackline recomenda que você proteja os sensores pellistor da exposição a contaminantes conhecidos.
Para garantir sua operação segura, a Blackline recomenda o teste de colisão e a calibração de sensores pellistor em intervalos regulares e programados, além de imediatamente após a exposição a um evento contaminante ou prejudicial conhecido.
Se o teste e a calibração de bump determina que o desempenho foi impactado, substitua imediatamente os sensores do pellistor.
IMPORTANTE: Siga sempre os procedimentos adequados de teste de colisão e calibração. Por exemplo,não teste a resposta do sensor combustível com um acendedor de cigarros de butano, pois isso danificará o sensor.
Seleção de gás de calibração
O sensor do pellistor Blackline é calibrado de fábrica para 50 % de metano LEL (CH4). Se monitorar um gás combustível diferente na faixa de %LEL, calibre o sensor usando o gás apropriado.
Configuração do sensor Pellistor
O sensor de pellistor (conta catalítica) da Blackline (LEL-C) está equipado com um filtro de silicone. Esta configuração o torna ideal para uso em ambientes que tenham fontes conhecidas de silicone ou vapores contendo silicone. Este sensor não é recomendado para uso no monitoramento de diesel, querosene, combustível de aviação ou outros vapores pesados de hidrocarbonetos com temperaturas de ponto de fulgor acima de 38°C (100°F).
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