Gāzes sensoru pielietojums gāzes noplūdes avāriju likvidēšanā
Deggāzes uzraudzībai un signalizācijai
Pašlaik gāzes sensoru materiālu izstrāde padara gāzes sensorus ar augstu jutību, stabilu veiktspēju, vienkāršu struktūru, mazu izmēru un zemu cenu, kā arī uzlabo sensora selektivitāti un jutību. Lielākajā daļā esošo gāzes signalizāciju tiek izmantots alvas oksīda plus cēlmetāla katalizatora gāzes sensors, taču selektivitāte ir slikta, un trauksmes precizitāti ietekmē saindēšanās ar katalizatoru. Pusvadītāju gāzes jutīgo materiālu jutība pret gāzēm ir saistīta ar temperatūru. Normālā temperatūrā jutība ir zema, un jutība palielinās, paaugstinoties temperatūrai, sasniedzot maksimālo vērtību noteiktā temperatūrā. Tā kā šiem pret gāzēm jutīgajiem materiāliem ir jāsasniedz vislabākā jutība augstākās temperatūrās (parasti virs 100 grādiem), tas ne tikai patērē papildu apkures jaudu, bet arī izraisa ugunsgrēkus.
Gāzes sensoru izstrāde ir atrisinājusi šo problēmu. Piemēram, gāzes sensori, kas izgatavoti no dzelzs oksīda bāzes gāzjutīgas keramikas, var ražot gāzes sensorus ar augstu jutību, labu stabilitāti un noteiktu selektivitāti, nepievienojot cēlmetālu katalizatorus. Samaziniet pret pusvadītāju gāzi jutīgu materiālu darba temperatūru, ievērojami uzlabojiet to jutību istabas temperatūrā, lai tie varētu strādāt istabas temperatūrā. Pašlaik papildus parasti izmantotajai viena metāla oksīda keramikai ir izstrādāta arī daži kompozītmateriālu metāla oksīda pusvadītāju gāzjutīgi keramikas izstrādājumi un jaukta metāla oksīda gāzjutīga keramika.
Uzstādiet gāzes sensorus vietās, kur tiek ražotas, uzglabātas, transportētas, lietotas u.c. uzliesmojošas, sprādzienbīstamas, toksiskas un kaitīgas gāzes, lai laikus noteiktu gāzes saturu un laikus atklātu noplūdes negadījumus. Un gāzes sensors ir saistīts ar aizsardzības sistēmu, lai aizsardzības sistēma darbotos, pirms gāze sasniegs sprādziena robežu, un avārijas zaudējumi tiks samazināti līdz minimumam. Tajā pašā laikā gāzes sensoru miniaturizācija un cenu samazināšana ļauj iekļūt ģimenē.
Gāzes veidu un raksturlielumu noteikšana
Pēc gāzes noplūdes avārijas avārijas likvidēšana tiks vērsta uz paraugu ņemšanu un testēšanu, brīdinājuma zonas noteikšanu, masu evakuācijas organizēšanu bīstamajā zonā, saindētā personāla glābšanu, aizsprostojumu, dekontamināciju utt. Pirmais likvidēšanas aspekts ir lai līdz minimumam samazinātu noplūdes risku personālam, kas prasa zināšanas par noplūdes gāzes toksicitāti. Gāzes toksicitāte attiecas uz vielu izdalīšanos, kas var traucēt cilvēka ķermeņa normālu reakciju, tādējādi mazinot personas spēju izstrādāt pretpasākumus un mazināt traumas negadījuma gadījumā. Nacionālā ugunsdrošības asociācija iedala vielu toksicitāti šādās kategorijās:
NH=0 ugunsgrēka gadījumā papildus vispārējai degošu vielu bīstamībai īslaicīga saskare ar citām bīstamām vielām;
NH=1 īslaicīga iedarbība uz vielām, kas var izraisīt kairinājumu un nodarīt nelielu kaitējumu cilvēkiem;
NH=2 Augsta koncentrācija vai īslaicīga iedarbība var izraisīt īslaicīgu spēju zudumu vai atlikušo savainojumu;
NH=3 īslaicīga iedarbība var izraisīt nopietnus īslaicīgus vai paliekošus savainojumus;
Tā kā toksiska gāze var iekļūt cilvēka ķermenī caur cilvēka elpošanas sistēmu un nodarīt kaitējumu, drošības aizsardzība ir jāpabeidz ātri, risinot toksiskas gāzes noplūdes negadījumus. Tas prasa, lai avārijas likvidēšanas darbinieki pēc ierašanās negadījuma vietā pēc iespējas īsākā laikā spētu izprast gāzes veidu, toksicitāti un citas īpašības.
Gāzes sensoru bloks ir apvienots ar datortehnoloģiju, lai izveidotu inteliģentu gāzes noteikšanas sistēmu, kas var ātri un precīzi noteikt gāzes veidu, tādējādi izmērot gāzes toksicitāti. Inteliģentā gāzes sensoru sistēma sastāv no gāzes sensoru bloka, signālu apstrādes sistēmas un izvades sistēmas. Masīva veidošanai tiek izmantoti vairāki gāzes sensoru elementi ar dažādiem jutīgiem raksturlielumiem, savukārt gāzu identificēšanai un jauktu gāzu koncentrācijas uzraudzībai tiek izmantota neironu tīkla modeļa atpazīšanas tehnoloģija. Tajā pašā laikā datorā tiek ievadīti izplatīto toksisko, kaitīgo un uzliesmojošo gāzu veidi, īpašības un toksicitāte, kā arī tiek sagatavots avārijas likvidēšanas plāns atbilstoši gāzes veidam un ievadei datorā. Ja notiek noplūdes negadījums, viedā gāzes noteikšanas sistēma darbosies šādi:
Ievadiet vietni → adsorbējiet gāzes paraugus → ģenerējiet signālus no gāzes sensoriem → identificējiet signālus pēc datora → izvadiet gāzes veidus, īpašības, toksicitāti un apglabāšanas plānu, izmantojot datoru.
Gāzes sensora augstās jutības dēļ to var noteikt, kad gāzes koncentrācija ir ļoti zema, neiedziļinoties negadījuma vietā, lai izvairītos no nevajadzīga kaitējuma, ko rada situācijas nezināšana. Izmantojot datoru apstrādi, iepriekš minēto procesu var ātri pabeigt. Tādā veidā var ātri un precīzi veikt efektīvus aizsardzības pasākumus, ieviest pareizas utilizācijas shēmas un samazināt negadījumu zaudējumus līdz minimumam. Turklāt, tā kā sistēma glabā tādu informāciju kā kopējo gāzu īpašības un apglabāšanas plāni, ja zināt gāzes veidu noplūdes negadījumā, varat tieši jautāt par gāzes īpašībām un apglabāšanas plāniem šajā sistēmā. NH=4 īslaicīga iedarbība var izraisīt arī nāvi vai nopietnus savainojumus.
