1. Utilizado para monitoreo de gas combustible y alarma
En la actualidad, el desarrollo de materiales sensibles al gas ha realizado sensores de gas con alta sensibilidad, rendimiento estable, estructura simple, tamaño pequeño y bajo precio, y ha mejorado la selectividad y la sensibilidad del sensor. Las alarmas de gas existentes usan principalmente óxido de estaño más sensores de gas de catalizador de metales preciosos, pero la selectividad es pobre, y la precisión de la alarma se ve afectada debido a la intoxicación por catalizador. La sensibilidad de los materiales sensibles al gas semiconductores al gas está relacionada con la temperatura. La sensibilidad es baja a temperatura ambiente. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la sensibilidad, alcanzando un pico a cierta temperatura. Dado que estos materiales sensibles al gas deben lograr la mejor sensibilidad a temperaturas más altas (generalmente más de 100 ° C), esto no solo consume potencia de calentamiento adicional, sino que también puede causar incendios.
El desarrollo de sensores de gas ha resuelto este problema. Por ejemplo, un sensor de gas hecho de cerámica sensible a gas a base de óxido de hierro puede crear un sensor de gas con alta sensibilidad, buena estabilidad y cierta selectividad sin agregar un catalizador de metal noble. Reduzca la temperatura de trabajo de los materiales sensibles al gas semiconductores, mejore en gran medida su sensibilidad a temperatura ambiente, para que puedan trabajar a temperatura ambiente. En la actualidad, además de la cerámica de óxido de metal único comúnmente utilizado, se han desarrollado algunas cerámicas sensibles al gas semiconductores de óxido de metal compuesto y una cerámica sensible al gas de óxido de metal mixto.
Instale el sensor de gas en lugares donde los gases inflamables, explosivos, tóxicos y dañinos se producen, almacenan, transportan y se usan para detectar el contenido de gas en el tiempo y encontrar accidentes de fugas temprano. El sensor de gas está vinculado con el sistema de protección, de modo que el sistema de protección actuará antes de que el gas alcance el límite de explosión, y la pérdida de accidentes se mantendrá al mínimo. Al mismo tiempo, la miniaturización y la reducción de precios de los sensores de gas permiten ingresar a la casa.
2. Aplicación en detección de gas y manejo de accidentes
2.1 Tipos y características de gas de detección
Después de que ocurre un accidente de fuga de gas, el manejo del accidente se centrará en el muestreo y las pruebas, identificando áreas de advertencia, organizando la evacuación de las personas en áreas peligrosas, rescatar a personas envenenadas, enchufar y descontaminación, etc. El primer aspecto de la eliminación debe ser minimizar el daño al personal causado por la fuga, lo que requiere una comprensión de la toxicidad del gas filtrado. La toxicidad del gas se refiere a la fuga de sustancias que pueden interrumpir las reacciones normales de los cuerpos de las personas, reduciendo así la capacidad de las personas para formular contramedidas y reducir las lesiones en los accidentes. La Asociación Nacional de Protección contra Incendios divide la toxicidad de las sustancias en las siguientes categorías:
N \ h = 0 En caso de incendio, aparte de los combustibles generales, no hay otras sustancias peligrosas en la exposición a corto plazo;
N \ h = 1 sustancias que pueden causar irritación y causar lesiones menores en la exposición a corto plazo;
N \ H = 2 Alta concentración o exposición a corto plazo pueden causar discapacidad temporal o lesión residual;
N \ h = 3 exposición a corto plazo puede causar graves lesiones temporales o residuales;
N \ h = 4 exposición a corto plazo también puede causar muerte o lesiones graves.
Nota: El valor del coeficiente de toxicidad anterior N \ H solo se usa para indicar el grado de daño humano, y no puede usarse para la higiene industrial y la evaluación ambiental.
Dado que el gas tóxico puede ingresar al cuerpo humano a través del sistema respiratorio humano y causar lesiones, la protección de seguridad debe completarse rápidamente cuando se trata de accidentes de fuga de gas tóxico. Esto requiere el personal de manejo de accidentes para comprender el tipo, la toxicidad y otras características del gas en el menor tiempo después de llegar al sitio del accidente.
Combine la matriz de sensores de gas con tecnología informática para formar un sistema de detección de gas inteligente, que puede identificar de manera rápida y precisa el tipo de gas, detectando así la toxicidad del gas. El sistema inteligente de detección de gas está compuesto por una matriz de sensores de gas, un sistema de procesamiento de señal y un sistema de salida. Se utiliza una pluralidad de sensores de gas con diferentes características de sensibilidad para formar una matriz, y la tecnología de reconocimiento de patrones de red neuronal se utiliza para el reconocimiento de gas y el monitoreo de la concentración del gas mixto. Al mismo tiempo, el tipo, la naturaleza y la toxicidad de los gases comunes tóxicos, dañinos y inflamables se ingresan en la computadora, y los planes de manejo de accidentes se compilan de acuerdo con la naturaleza del gas y la entrada en la computadora. Cuando ocurre un accidente de fuga, el sistema de detección de gas inteligente funcionará de acuerdo con los siguientes procedimientos:
Ingrese el Sitio → Muestra de gas ADSORB → SEÑAL DE GENER SENSOR DE GAS → Señal de identificación de la computadora → Tipo de gas de salida de computadora Tipo de gas, naturaleza, toxicidad y plan de eliminación.
Debido a la alta sensibilidad del sensor de gas, se puede detectar cuando la concentración de gases es muy baja, sin tener que profundizar en el sitio del accidente, para evitar daños innecesarios causados por la ignorancia de la situación. Usando el procesamiento de la computadora, el proceso anterior se puede completar rápidamente. De esta manera, se pueden tomar medidas de protección efectivas de manera rápida y precisa, se puede implementar el plan de eliminación correcto, y las pérdidas de accidentes pueden reducirse al mínimo. Además, debido a que el sistema almacena información sobre la naturaleza de los gases y planes de eliminación comunes, si conoce el tipo de gas en una fuga, puede consultar directamente la naturaleza del gas y el plan de eliminación en este sistema.
2.2 Encuentra fugas
Cuando se produce un accidente de fuga, es necesario encontrar rápidamente el punto de fuga y tomar las medidas de enchufación adecuadas para evitar que el accidente se expanda aún más. En algunos casos, es más difícil encontrar fugas debido a tuberías largas, más contenedores y fugas ocultas, especialmente cuando la fuga es ligera. Debido a la difusibilidad del gas, después de que el gas se escapa del contenedor o tubería, bajo la acción del viento externo y el gradiente de concentración interna, comienza a difundir alrededor, es decir, cuanto más cerca del punto de fuga, mayor sea la concentración de gas. Según esta característica, el uso de sensores de gas inteligentes puede resolver este problema. A diferencia del sistema de sensores inteligentes que detecta el tipo de gas, la matriz de sensores de gas de este sistema está compuesta por varios sensores de gas con sensibilidad superpuesta, de modo que la sensibilidad del sistema de sensores a un determinado gas aumenta, y la computadora se usa para procesar el gas. El cambio de señal del elemento sensible puede detectar rápidamente el cambio de concentración de gas y luego encontrar el punto de fuga de acuerdo con el cambio de concentración de gas.
En la actualidad, la integración de los sensores de gas hace que la miniaturización de los sistemas de sensores sea posible. Por ejemplo, un sensor de partículas ultrafinas integrado desarrollado por la empresa japonesa ** puede detectar hidrógeno, metano y otros gases, concentrado en una oblea de silicio cuadrada de 2 mM. Al mismo tiempo, el desarrollo de la tecnología informática puede hacer que la velocidad de detección de este sistema sea más rápida. Por lo tanto, se puede desarrollar un sistema de sensor inteligente que es pequeño y fácil de llevar. La combinación de este sistema con la tecnología de reconocimiento de imágenes apropiada, el uso de la tecnología de control remoto puede hacer que ingrese automáticamente espacios ocultos, lugares venenosos y dañinos que no son adecuados para que las personas trabajen y encuentren la ubicación de las fugas.
3. Observaciones finales
Desarrolle nuevos sensores de gas, especialmente el desarrollo y la mejora de los sistemas inteligentes de detección de gas, para que puedan desempeñar el papel de alarma, detección, identificación y toma de decisiones inteligentes en accidentes de fugas de gas, mejorando en gran medida la eficiencia y la efectividad del manejo de accidentes de fugas de gas. La seguridad juega un papel importante en el control de las pérdidas de accidentes.
Con la aparición continua de nuevos materiales sensibles al gas, la inteligencia de los sensores de gas también se ha desarrollado rápidamente. Se cree que en el futuro cercano, saldrán los sistemas de detección de gas inteligentes con tecnologías más maduras, y la situación actual del manejo de accidentes de fugas de gas mejorará enormemente.
Tiempo de publicación: Jul-22-2021