有毒ガス・有害ガス検知器の原理

有毒ガス・有害ガス検知器の原理
 

有毒ガスや有害ガスは、危険性に応じて可燃性ガスと毒性ガスの 2 つのカテゴリに分類されます。ガスの特性や危険性が異なるため、検出方法も異なります。

可燃性ガスは石油化学などの産業現場で遭遇する最も危険なガスであり、主にアルカンなどの有機ガスと一酸化炭素などの特定の無機ガスです。可燃性ガスの爆発は、特定の条件を満たす必要があります。つまり、特定の可燃性ガス濃度、特定の酸素量、およびそれらの点火源に点火するのに十分な熱です。これらは爆発の3つの必須要素であり、どれも不可欠ではありません。言い換えれば、これらの条件の1つでもなければ、火災や爆発は発生しません。可燃性ガス（蒸気、粉塵）と酸素が混合されて特定の濃度に達すると、特定の温度の火源に遭遇すると爆発が発生します。火源に接触すると爆発する可能性のある可燃性ガスの濃度を爆発濃度限界、略して爆発限界と呼び、一般的に％で表されます。実際には、この混合物はどのような混合比でも必ずしも爆発するわけではなく、濃度範囲が必要です。 可燃性ガスの濃度がLEL（*低爆発限界）以下の場合（可燃性ガス濃度不足）、およびUEL（*高爆発限界）以上の場合（酸素不足）は爆発は発生しません。異なる可燃性ガスのLELとUELは異なります（第8号の紹介を参照）。
機器を校正する際には、この点を非常に真剣に受け止める必要があります。 のために、一般的には可燃性ガス濃度が LEL の 10% と 20% のときにアラームを発する必要があります。ここで、10% LEL は警告アラートを発し、20% LEL は危険アラートと呼ばれます。これが、可燃性ガス検知器を LEL 検知器と呼ぶ理由です。

注意すべきは、LEL検出器に表示される100％は、可燃性ガスの濃度がガス体積の100％に達したのではなく、可燃性ガスの爆発下限値に相当するLELの100％に達したということです。メタンの場合は、100％LEL=4％体積濃度（VOL）。動作中、これらのガスをLEL方式で測定する検出器は、一般的な触媒燃焼検出器です。その原理は、デュアルブリッジ（一般にホイートストンブリッジと呼ばれる）検出ユニットです。これらの白金線ブリッジの1つは、触媒燃焼物質でコーティングされています。可燃性ガスに関係なく、電極によって点火できる限り、白金線ブリッジの抵抗は温度変化によって変化します。この抵抗の変化は、可燃性ガスの濃度に比例します。可燃性ガスの濃度は、機器の回路システムとマイクロプロセッサを通じて計算できます。 可燃性ガスの体積濃度を直接測定する熱伝導率VOL検出器も市販されており、LEL/VOLを組み合わせた検出器もすでに存在する。VOL可燃性検出器は、酸素欠乏環境での可燃物の測定に特に適している。