Znajomość wrażliwości krzyżowej

W idealnym świecie czujniki detektorów gazu identyfikowałyby, izolowały i mierzyły określone gazy oraz podawały precyzyjne odczyty dla każdego gazu w dowolnym kontekście. Niestety, technologia pozwala nam zbliżyć się do tego celu, ale nie osiągnąć go w pełni. Dlatego też, gdy mamy do czynienia z elektrochemicznymi czujnikami substancji toksycznych, pojawia się wyzwanie związane z wrażliwością krzyżową, czasami nazywaną "gazami zakłócającymi".

Detektory gazu zazwyczaj wykrywają określony gaz i generują alarm i/lub odczyt proporcjonalny do jego poziomu. Czułość krzyżowa występuje, gdy gaz inny niż gaz monitorowany/detekowany może wpływać na odczyt czujnika elektrochemicznego. Powoduje to reakcję elektrody w czujniku, nawet jeśli gaz docelowy nie jest faktycznie obecny, lub powoduje niedokładny odczyt i/lub alarm dla tego gazu. Oczywiście stwarza to zagrożenie dla osoby korzystającej z czujnika.

Niedokładności spowodowane wrażliwością krzyżową

Czułość krzyżowa może powodować kilka rodzajów niedokładnych odczytów w elektrochemicznych detektorach gazu. Mogą one być dodatnie (wskazujące na obecność gazu, mimo że w rzeczywistości go nie ma, lub wskazujące poziom tego gazu powyżej jego rzeczywistej wartości), ujemne (zmniejszona reakcja na gaz docelowy, sugerująca, że jest on nieobecny, podczas gdy w rzeczywistości jest obecny, lub odczyt sugerujący, że stężenie gazu docelowego jest niższe niż w rzeczywistości) lub gaz zakłócający może powodować inhibicję.

Inhibicja występuje, gdy czujnik po prostu nie rejestruje gazu docelowego, gdy jest wystawiony na działanie gazu docelowego i inhibitora razem, lub inhibitor powoduje, że czujnik przestaje rejestrować gaz docelowy przez pewien czas (który może wynosić godziny lub nawet dni) po wystawieniu na działanie inhibitora.

Oto kilka przykładów każdego typu błędu:

• Błąd odpowiedzi dodatniej: czujnik tlenku węgla (CO) reaguje dodatnio na_H2 w 60%. Tak więc, gdy czujnik wykrywający CO widzi 200 ppm wodoru (_H2), wskazuje 60% z 200 ppm (około 120 ppm).
• Ujemny błąd odpowiedzi: czujnik _SO2 ma -120% odpowiedzi na dwutlenek azotu (_NO2). Tak więc, jeśli widzi 5 ppm _NO2 w tym samym czasie co 5 ppm dwutlenku siarki (_SO2), odczyt jest zmniejszony o 6 ppm, co (w zależności od typu czujnika) daje odczyt 0 ppm lub wartość ujemną.
• Hamowanie: Czujniki _SO2 mogą być hamowane przez amoniak (_NH3) i potrzebują wielu godzin, aby się zregenerować i zareagować na _SO2.

Wszystkie te błędy mogą mieć negatywne skutki. Oczywiste jest, że niebezpieczeństwo pojawia się, gdy obecny jest toksyczny gaz, a czujnik nie dokonuje prawidłowego odczytu. Ale nawet gdy czułość krzyżowa powoduje nadmierny odczyt lub fałszywie dodatni wynik, czas i zasoby mogą zostać zmarnowane przez niepotrzebne ewakuacje, wentylację i inne nieplanowane przestoje.

Niektórzy producenci publikują dane i wykresy czułości krzyżowej, które mogą dać pewne wskazówki na temat tego, jak czułość krzyżowa może wpływać na odczyty w tych produktach. Ważne jest jednak, aby nie polegać na nich zbyt mocno: mogą istnieć ogromne różnice między czujnikami elektrochemicznymi, producenci mogą w krótkim czasie zmieniać konstrukcje i specyfikacje czujników, a wiedza naukowa stale się rozwija. Dobrym pomysłem jest więc utrzymywanie dialogu z zespołem wsparcia technicznego producenta, który będzie znał najnowsze informacje i będzie w stanie najlepiej doradzić w sprawie konkretnego czujnika. Rozsądne jest również upewnienie się, że wszyscy pracownicy zaangażowani w wykrywanie gazu są świadomi natury czułości krzyżowej i zakłóceń oraz są wyczuleni na ich prawdopodobne skutki.