1. Koristi se za nadzor zapaljivih plinova i alarm
Trenutno je razvoj materijala osjetljivih na plin napravio plinske senzore visoke osjetljivosti, stabilnih performansi, jednostavne strukture, male veličine i niske cijene, te je poboljšao selektivnost i osjetljivost senzora.Postojeći plinski alarmi uglavnom koriste plinske senzore kositrenog oksida i katalizatora od plemenitih metala, ali selektivnost je loša, a na točnost alarma utječe trovanje katalizatora.Osjetljivost poluvodičkih materijala osjetljivih na plin na plin povezana je s temperaturom.Osjetljivost je niska na sobnoj temperaturi.Kako temperatura raste, osjetljivost se povećava, dostižući vrhunac na određenoj temperaturi.Budući da ovi materijali osjetljivi na plin trebaju postići najbolju osjetljivost na višim temperaturama (općenito većim od 100°C), to ne samo da troši dodatnu snagu grijanja, već može uzrokovati i požare.
Razvoj plinskih senzora riješio je ovaj problem.Na primjer, plinski senzor izrađen od plinski osjetljive keramike na bazi željeznog oksida može stvoriti plinski senzor visoke osjetljivosti, dobre stabilnosti i određene selektivnosti bez dodavanja katalizatora plemenitog metala.Smanjite radnu temperaturu poluvodičkih materijala osjetljivih na plin, uvelike poboljšajte njihovu osjetljivost na sobnoj temperaturi, tako da mogu raditi na sobnoj temperaturi.Trenutno, uz uobičajeno korištenu keramiku s jednim metalnim oksidom, razvijene su neke kompozitne metalne oksidne poluvodičke keramike osjetljive na plin i miješane keramike osjetljive na plin metalnog oksida.
Instalirajte senzor plina na mjestima gdje se proizvode, skladište, transportiraju zapaljivi, eksplozivni, otrovni i štetni plinovi i koriste za otkrivanje sadržaja plina na vrijeme i rano otkrivanje nesreća s curenjem.Senzor plina je povezan sa zaštitnim sustavom, tako da će zaštitni sustav djelovati prije nego što plin dosegne granicu eksplozivnosti, a gubici u slučaju nezgode bit će svedeni na minimum.Istodobno, minijaturizacija i smanjenje cijene plinskih senzora omogućuje ulazak u dom.
2. Primjena u detekciji plina i rješavanju nezgoda
2.1 Vrste i karakteristike plina za detekciju
Nakon što dođe do nesreće s curenjem plina, postupanje u slučaju nesreće bit će usmjereno na uzorkovanje i ispitivanje, identifikaciju područja upozorenja, organiziranje evakuacije ljudi u opasnim područjima, spašavanje otrovanih osoba, začepljenje i dekontaminaciju, itd. Prvi aspekt zbrinjavanja trebao bi biti minimizirati štetu osoblju uzrokovanu istjecanjem, što zahtijeva razumijevanje toksičnosti ispuštenog plina.Toksičnost plina odnosi se na istjecanje tvari koje mogu poremetiti normalne reakcije tijela ljudi, čime se smanjuje sposobnost ljudi da formuliraju protumjere i smanje ozljede u nesrećama.Nacionalna udruga za zaštitu od požara dijeli toksičnost tvari u sljedeće kategorije:
N\H=0 U slučaju požara, osim općih zapaljivih tvari, nema drugih opasnih tvari u kratkotrajnoj izloženosti;
N\H=1 Tvari koje mogu izazvati iritaciju i uzrokovati manje ozljede pri kratkotrajnoj izloženosti;
N\H=2 Visoka koncentracija ili kratkotrajna izloženost može uzrokovati privremenu nesposobnost ili zaostalu ozljedu;
N\H=3 Kratkotrajno izlaganje može uzrokovati ozbiljne privremene ili zaostale ozljede;
N\H=4 Kratkotrajna izloženost također može uzrokovati smrt ili ozbiljne ozljede.
Napomena: Gornja vrijednost koeficijenta toksičnosti N\H koristi se samo za označavanje stupnja ljudske štete i ne može se koristiti za industrijsku higijenu i procjenu okoliša.
Budući da otrovni plin može ući u ljudsko tijelo kroz ljudski dišni sustav i uzrokovati ozljede, sigurnosna zaštita mora biti dovršena brzo kada se radi o nesrećama s curenjem otrovnog plina.To zahtijeva od osoblja koje radi na nezgodama da razumiju vrstu, toksičnost i druge karakteristike plina u najkraćem vremenu nakon dolaska na mjesto nezgode.
Kombinirajte niz senzora plina s računalnom tehnologijom kako biste formirali inteligentni sustav detekcije plina, koji može brzo i točno identificirati vrstu plina, otkrivajući na taj način toksičnost plina.Inteligentni sustav za detekciju plina sastoji se od niza senzora za plin, sustava za obradu signala i izlaznog sustava.Za formiranje niza koristi se više plinskih senzora s različitim karakteristikama osjetljivosti, a tehnologija prepoznavanja uzoraka neuronske mreže koristi se za prepoznavanje plina i praćenje koncentracije miješanog plina.U isto vrijeme, tip, priroda i toksičnost uobičajenih otrovnih, štetnih i zapaljivih plinova unose se u računalo, a planovi za postupanje u slučaju nezgode sastavljaju se prema prirodi plina i unosu u računalo.Kada dođe do nezgode s curenjem, inteligentni sustav za detekciju plina radit će prema sljedećim postupcima:
Unesite mjesto→adsorbirajte uzorak plina→generirajte signal senzora plina→signal za identifikaciju računala→vrsta izlaznog plina računala, priroda, toksičnost i plan zbrinjavanja.
Zbog visoke osjetljivosti senzora plina, može se detektirati kada je koncentracija plina vrlo niska, bez potrebe da se ulazi duboko u mjesto nesreće, kako bi se izbjegla nepotrebna šteta uzrokovana nepoznavanjem situacije.Korištenjem računalne obrade, gore navedeni proces može se brzo dovršiti.Na taj način se mogu brzo i točno poduzeti učinkovite zaštitne mjere, može se provesti ispravan plan zbrinjavanja, a gubici u slučaju nezgode mogu se svesti na minimum.Osim toga, budući da sustav pohranjuje informacije o prirodi uobičajenih plinova i planovima zbrinjavanja, ako znate vrstu plina u curenju, možete izravno postaviti upit o prirodi plina i planu zbrinjavanja u ovom sustavu.
2.2 Pronađite mjesta curenja
Kada dođe do nesreće s curenjem, potrebno je brzo pronaći točku curenja i poduzeti odgovarajuće mjere začepljenja kako bi se spriječilo daljnje širenje nesreće.U nekim je slučajevima teže pronaći mjesta curenja zbog dugih cjevovoda, većeg broja spremnika i skrivenih curenja, osobito kada je curenje malo.Zbog difuzibilnosti plina, nakon što plin iscuri iz spremnika ili cjevovoda, pod djelovanjem vanjskog vjetra i unutarnjeg koncentracijskog gradijenta, on počinje difundirati uokolo, odnosno što je bliže točki curenja to je koncentracija plina veća.Prema ovoj značajci, upotreba pametnih plinskih senzora može riješiti ovaj problem.Za razliku od inteligentnog senzorskog sustava koji detektira vrstu plina, niz plinskih senzora ovog sustava sastoji se od nekoliko plinskih senzora s preklapajućom osjetljivošću, tako da je osjetljivost senzorskog sustava na određeni plin pojačana, a računalo se koristi za obraditi plin.Promjena signala osjetljivog elementa može brzo otkriti promjenu koncentracije plina, a zatim pronaći točku curenja prema promjeni koncentracije plina.
Trenutno integracija plinskih senzora omogućuje minijaturizaciju senzorskih sustava.Na primjer, integrirani senzor ultrafinih čestica koji je razvila japanska ** tvrtka može detektirati vodik, metan i druge plinove, koncentrirane na kvadratnoj silikonskoj ploči od 2 mm.U isto vrijeme, razvoj računalne tehnologije može povećati brzinu detekcije ovog sustava.Stoga se može razviti pametni senzorski sustav koji je malen i lak za nošenje.Kombinirajući ovaj sustav s odgovarajućom tehnologijom prepoznavanja slike, pomoću tehnologije daljinskog upravljanja može automatski ući u skrivene prostore, otrovna i štetna mjesta koja nisu prikladna za rad ljudi, te pronaći mjesto curenja.
3. Zaključna razmatranja
Razviti nove senzore za plin, posebno razvoj i poboljšanje inteligentnih sustava za osjet plina, tako da mogu igrati ulogu alarma, detekcije, identifikacije i inteligentnog donošenja odluka u nesrećama s istjecanjem plina, uvelike poboljšavajući učinkovitost i djelotvornost nesreća s istjecanjem plina rukovanje.Sigurnost igra važnu ulogu u kontroli gubitaka u nesrećama.
Sa stalnim pojavljivanjem novih materijala osjetljivih na plin, inteligencija plinskih senzora također se brzo razvila.Vjeruje se da će se u bliskoj budućnosti pojaviti pametni sustavi za mjerenje plina sa zrelijim tehnologijama, a trenutna situacija u rješavanju nesreća s curenjem plina bit će znatno poboljšana.
Vrijeme objave: 22. srpnja 2021