Meeting the challenge of H₂S monitoring

Una possibile alternativa è la tecnologia dei semiconduttori a ossidi metallici (MOS), che non soffre dello stesso problema. Tuttavia, i sensori MOS presentano diversi altri inconvenienti significativi. L'aspetto più preoccupante è che alcuni sono inclini ad "addormentarsi" se non incontrano gas per un certo periodo di tempo, il che rappresenta un vero problema di sicurezza.

Inoltre, i sensori MOS devono essere riscaldati per produrre risultati coerenti. Il riscaldamento richiede tempo, con un conseguente ritardo significativo tra l'accensione e la corretta risposta del sensore al gas. I produttori raccomandano comunemente di lasciare che i sensori MOS si equilibrino per 24-48 ore prima della calibrazione. Questo allunga i tempi di assistenza e manutenzione e ostacola la produzione.

I riscaldatori sono anche avidi di energia e possono provocare forti variazioni di temperatura nel cavo di alimentazione CC. Ciò può comportare variazioni significative della tensione sulla testa del rilevatore e conseguenti imprecisioni nella lettura del livello di gas.

I sensori MOS si basano su semiconduttori, che sono soggetti a deriva con le variazioni di umidità. I semiconduttori dei chip dei computer sono rivestiti di resina epossidica per evitare questi problemi, ma questo ostacolerebbe la capacità di un sensore di gas di svolgere il proprio lavoro. L'elemento di rilevamento esposto è anche vulnerabile alla deriva quando si trova in un'atmosfera acida, tipica dell'ambiente sabbioso del Medio Oriente.

La deriva può provocare falsi allarmi a livelli di_H2Sprossimi allo zero. Questo problema viene talvolta gestito utilizzando la "soppressione dello zero" sul pannello di controllo, ma ciò ha implicazioni significative per la sicurezza. Il pannello di controllo può continuare a mostrare una lettura di zero per un certo periodo di tempo dopo che i livelli di_H2Shanno iniziato a salire. Questa registrazione tardiva di bassi livelli di_H2Spuò ritardare la segnalazione di una fuga di gas significativa, ritardando a sua volta l'evacuazione e mettendo a rischio vite umane.

Questi problemi possono essere aggravati da eventuali variazioni di tensione sulla testa del rilevatore e da imprecisioni nella lettura del livello di gas causate dall'elemento riscaldante, come menzionato in precedenza.

Il lato positivo è che i sensori MOS reagiscono molto rapidamente all'_H2S. Tuttavia, la necessità di una sinterizzazione contrasta questo vantaggio. L_'H2Sè un gas "appiccicoso" che si adsorbe sulle superfici, comprese le sinterizzazioni, rallentando la velocità con cui il gas raggiunge la superficie di rilevamento.

Una soluzione fresca

There is a way to overcome all these challenges by adapting the electrochemical approach to H₂S detection to make it less vulnerable to drying out. The High Temperature (HT) H₂S sensor for XgardIQ, from Crowcon uses a combination of two adaptations to prevent evaporation, even in the harshest climate.

In primo luogo, il sensore si basa su un gel elettrolitico igroscopico (amante dell'acqua) progettato per mantenere i livelli di umidità. In secondo luogo, le dimensioni del poro attraverso il quale il gas entra nel sensore sono state ridotte, rendendo ancora più difficile la fuoriuscita dell'umidità.

Se conservato a 55°C o 65°C per oltre un anno, l'_H2SHT perde solo il 3% del suo peso, il che corrisponde a una perdita di umidità molto bassa. Un sensore elettrochimico di_H2Sstandard perderebbe in genere il 50% del suo peso in 100 giorni in queste condizioni. Ciò significa che, a differenza dei modelli tradizionali, il nuovo sensore offre un'aspettativa di vita di oltre 24 mesi, anche in condizioni desertiche.

Il sensore HT di_H2Sdi Crowcon funziona felicemente in un ambiente operativo fino a 70°C a 0-95%rh. A temperature superiori a -25°C, questo sensore da 0-200ppm ha un tempo di risposta T90 inferiore a 30 secondi, migliore della maggior parte degli altri sensori elettrochimici per_H2S.