1. Используется для контроля горючих газов и сигнализации.
В настоящее время разработка газочувствительных материалов позволила создать газовые датчики с высокой чувствительностью, стабильной работой, простой конструкцией, малыми размерами и низкой ценой, а также улучшить селективность и чувствительность датчика.Существующие газовые сигнализаторы в основном используют датчики оксида олова и драгоценного металла в качестве катализатора, но селективность низкая, и на точность сигнала влияет отравление катализатора.Чувствительность полупроводниковых газочувствительных материалов к газу связана с температурой.Чувствительность низкая при комнатной температуре.С повышением температуры чувствительность увеличивается, достигая пика при определенной температуре.Поскольку эти чувствительные к газам материалы должны достигать наилучшей чувствительности при более высоких температурах (как правило, выше 100°C), это не только потребляет дополнительную мощность нагрева, но также может стать причиной возгорания.
Разработка газовых датчиков решила эту проблему.Например, датчик газа из газочувствительной керамики на основе оксида железа может создать датчик газа с высокой чувствительностью, хорошей стабильностью и определенной селективностью без добавления катализатора из благородного металла.Снизьте рабочую температуру полупроводниковых газочувствительных материалов, значительно улучшите их чувствительность при комнатной температуре, чтобы они могли работать при комнатной температуре.В настоящее время, в дополнение к обычно используемой керамике с одним оксидом металла, были разработаны некоторые газочувствительные керамики из композитных оксидов металлов и полупроводников и газочувствительные керамики из смешанных оксидов металлов.
Устанавливайте датчик газа в местах, где образуются, хранятся, транспортируются и используются легковоспламеняющиеся, взрывоопасные, токсичные и вредные газы, и используются для своевременного определения содержания газа и раннего выявления аварий с утечкой.Датчик газа связан с системой защиты, так что система защиты сработает до того, как газ достигнет предела взрываемости, и потери от аварии будут сведены к минимуму.В то же время миниатюризация и удешевление газовых датчиков позволяют проникнуть в жилище.
2. Применение при обнаружении газа и устранении аварий.
2.1 Типы и характеристики газа обнаружения
После того, как произошла авария с утечкой газа, действия по устранению аварии будут сосредоточены на отборе проб и тестировании, определении зон предупреждения, организации эвакуации людей из опасных зон, спасении отравленных людей, закупорке и дезактивации и т. д. Первым аспектом утилизации должно быть свести к минимуму ущерб персоналу, вызванный утечкой, что требует понимания токсичности вытекшего газа.Токсичность газа относится к утечке веществ, которые могут нарушать нормальные реакции организма людей, тем самым снижая способность людей формулировать контрмеры и снижая травматизм при авариях.Национальная ассоциация противопожарной защиты делит токсичность веществ на следующие категории:
N\H=0 В случае пожара, кроме общегорючих, других опасных веществ в кратковременном воздействии нет;
N\H=1 Вещества, которые могут вызывать раздражение и легкие травмы при кратковременном воздействии;
N\H=2 Высокая концентрация или кратковременное воздействие могут вызвать временную нетрудоспособность или остаточную травму;
N\H=3 Кратковременное воздействие может вызвать серьезное временное или остаточное повреждение;
N\H=4 Кратковременное воздействие также может привести к смерти или серьезной травме.
Примечание. Приведенное выше значение коэффициента токсичности N\H используется только для обозначения степени вреда для человека и не может использоваться для оценки промышленной гигиены и окружающей среды.
Поскольку ядовитый газ может попасть в организм человека через респираторную систему человека и вызвать травму, меры безопасности должны быть выполнены быстро при устранении аварий с утечкой токсичных газов.Это требует от аварийно-спасательного персонала понимания типа, токсичности и других характеристик газа в кратчайшие сроки после прибытия на место аварии.
Объедините массив датчиков газа с компьютерными технологиями, чтобы сформировать интеллектуальную систему обнаружения газа, которая может быстро и точно определить тип газа, тем самым обнаруживая токсичность газа.Интеллектуальная система обнаружения газа состоит из массива датчиков газа, системы обработки сигналов и системы вывода.Множество газовых датчиков с различными характеристиками чувствительности используются для формирования массива, а технология распознавания образов нейронной сети используется для распознавания газа и контроля концентрации смешанного газа.В то же время тип, характер и токсичность обычных токсичных, вредных и легковоспламеняющихся газов вводятся в компьютер, а планы действий при авариях составляются в соответствии с характером газа и вводом в компьютер.При возникновении аварии с утечкой интеллектуальная система обнаружения газа будет работать в соответствии со следующими процедурами:
Войдите на объект → адсорбируйте образец газа → датчик газа генерирует сигнал → сигнал идентификации компьютера → тип газа на выходе компьютера, природа, токсичность и план утилизации.
Благодаря высокой чувствительности датчика газа его можно обнаружить, когда концентрация газа очень низкая, без необходимости углубляться в место аварии, чтобы избежать ненужного вреда, причиненного незнанием ситуации.Используя компьютерную обработку, вышеуказанный процесс может быть завершен быстро.Таким образом, можно быстро и точно принять эффективные защитные меры, реализовать правильный план утилизации и свести к минимуму потери от несчастных случаев.Кроме того, поскольку система хранит информацию о природе обычных газов и планах утилизации, если вы знаете тип газа в утечке, вы можете напрямую запросить природу газа и план утилизации в этой системе.
2.2 Поиск утечек
Когда происходит авария с утечкой, необходимо быстро найти место утечки и принять соответствующие меры по закупорке, чтобы предотвратить дальнейшее распространение аварии.В некоторых случаях найти утечку сложнее из-за длинных трубопроводов, большого количества контейнеров и скрытых утечек, особенно если утечка небольшая.Благодаря диффузионной способности газа после утечки газа из емкости или трубопровода под действием внешнего ветра и внутреннего градиента концентрации он начинает диффундировать вокруг, то есть чем ближе к месту утечки, тем выше концентрация газа.Согласно этой особенности, использование интеллектуальных датчиков газа может решить эту проблему.В отличие от интеллектуальной сенсорной системы, которая определяет тип газа, массив газовых сенсоров этой системы состоит из нескольких газовых сенсоров с перекрывающейся чувствительностью, так что чувствительность сенсорной системы к определенному газу повышается, а компьютер используется для обрабатывать газ.Изменение сигнала чувствительного элемента может быстро обнаружить изменение концентрации газа, а затем найти место утечки в соответствии с изменением концентрации газа.
В настоящее время интеграция датчиков газа делает возможной миниатюризацию сенсорных систем.Например, встроенный датчик ультрадисперсных частиц, разработанный японской** компанией, может обнаруживать водород, метан и другие газы, сконцентрированные на кремниевой пластине площадью 2 мм2.В то же время развитие компьютерных технологий может увеличить скорость обнаружения этой системы.Таким образом, можно разработать интеллектуальную сенсорную систему, компактную и удобную для переноски.Сочетая эту систему с соответствующей технологией распознавания изображений, используя технологию дистанционного управления, можно заставить ее автоматически входить в скрытые пространства, ядовитые и вредные места, не пригодные для работы людей, и находить места утечек.
3. Заключительные замечания
Разработка новых датчиков газа, особенно разработка и совершенствование интеллектуальных систем обнаружения газа, чтобы они могли играть роль сигнализации, обнаружения, идентификации и интеллектуального принятия решений при авариях с утечкой газа, значительно повышая эффективность и результативность аварии с утечкой газа. умение обращаться.Безопасность играет важную роль в контроле потерь от несчастных случаев.
С постоянным появлением новых материалов, чувствительных к газам, интеллект газовых датчиков также быстро развивался.Считается, что в ближайшем будущем появятся интеллектуальные системы обнаружения газа с более зрелыми технологиями, и текущая ситуация с ликвидацией последствий аварии с утечкой газа будет значительно улучшена.
Время публикации: 22 июля 2021 г.