1. Wird zur Überwachung und Alarmierung von brennbaren Gasen verwendet
Gegenwärtig hat die Entwicklung gasempfindlicher Materialien Gassensoren mit hoher Empfindlichkeit, stabiler Leistung, einfacher Struktur, kleiner Größe und niedrigem Preis hergestellt und die Selektivität und Empfindlichkeit des Sensors verbessert.Vorhandene Gasalarme verwenden meistens Gassensoren mit Zinnoxid plus Edelmetallkatalysator, aber die Selektivität ist schlecht und die Genauigkeit des Alarms wird durch Katalysatorvergiftung beeinträchtigt.Die Empfindlichkeit von gasempfindlichen Halbleitermaterialien gegenüber Gas hängt von der Temperatur ab.Die Empfindlichkeit ist bei Raumtemperatur gering.Mit steigender Temperatur nimmt die Empfindlichkeit zu und erreicht bei einer bestimmten Temperatur einen Spitzenwert.Da diese gasempfindlichen Materialien bei höheren Temperaturen (in der Regel über 100°C) die beste Empfindlichkeit erreichen müssen, verbraucht dies nicht nur zusätzliche Heizleistung, sondern kann auch Brände verursachen.
Die Entwicklung von Gassensoren hat dieses Problem gelöst.Beispielsweise kann ein Gassensor aus gassensitiver Keramik auf Eisenoxidbasis einen Gassensor mit hoher Empfindlichkeit, guter Stabilität und einer gewissen Selektivität ohne Zugabe eines Edelmetallkatalysators schaffen.Reduzieren Sie die Arbeitstemperatur von gasempfindlichen Halbleitermaterialien, verbessern Sie ihre Empfindlichkeit bei Raumtemperatur erheblich, damit sie bei Raumtemperatur arbeiten können.Gegenwärtig wurden zusätzlich zu den üblicherweise verwendeten Einzelmetalloxid-Keramikmaterialien einige gasempfindliche Metalloxid-Halbleiter-Verbundkeramiken und gasempfindliche Mischmetalloxid-Keramikmaterialien entwickelt.
Installieren Sie den Gassensor an Orten, an denen brennbare, explosive, giftige und schädliche Gase produziert, gelagert, transportiert und verwendet werden, um den Gasgehalt rechtzeitig zu erkennen und Leckageunfälle frühzeitig zu erkennen.Der Gassensor ist mit dem Schutzsystem verbunden, so dass das Schutzsystem eingreift, bevor das Gas die Explosionsgrenze erreicht, und der Unfallschaden auf einem Minimum gehalten wird.Gleichzeitig ermöglicht die Miniaturisierung und Preissenkung von Gassensoren den Einzug ins Haus.
2. Anwendung in der Gasdetektion und Unfallbehandlung
2.1 Arten und Eigenschaften von Detektionsgasen
Nach einem Gasleckunfall konzentriert sich die Behandlung des Unfalls auf die Probenahme und Prüfung, die Identifizierung von Warnbereichen, die Organisation der Evakuierung von Personen aus gefährlichen Bereichen, die Rettung vergifteter Personen, das Verstopfen und Dekontaminieren usw. Der erste Aspekt der Entsorgung sollte sein Minimierung der durch das Leck verursachten Personenschäden, was ein Verständnis der Toxizität des ausgetretenen Gases erfordert.Die Toxizität von Gas bezieht sich auf das Austreten von Substanzen, die die normalen Reaktionen des menschlichen Körpers stören können, wodurch die Fähigkeit der Menschen verringert wird, Gegenmaßnahmen zu formulieren und Verletzungen bei Unfällen zu reduzieren.Die National Fire Protection Association unterteilt die Toxizität von Stoffen in folgende Kategorien:
N\H=0 Im Brandfall gibt es außer allgemeinen brennbaren Stoffen keine anderen gefährlichen Stoffe bei kurzfristiger Exposition;
N\H=1 Stoffe, die bei kurzzeitiger Exposition Reizungen und leichte Verletzungen verursachen können;
N\H=2 Hohe Konzentrationen oder kurzzeitige Exposition können vorübergehende Behinderungen oder bleibende Verletzungen verursachen;
N\H=3 Kurzfristige Exposition kann zu schweren vorübergehenden oder bleibenden Verletzungen führen;
N\H=4 Eine kurzzeitige Exposition kann auch zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen.
Hinweis: Der obige Wert des Toxizitätskoeffizienten N\H wird nur verwendet, um den Grad der Schädigung durch den Menschen anzugeben, und kann nicht für industrielle Hygiene- und Umweltbewertungen verwendet werden.
Da giftiges Gas durch das menschliche Atmungssystem in den menschlichen Körper eindringen und Verletzungen verursachen kann, muss der Sicherheitsschutz schnell abgeschlossen werden, wenn es um Unfälle mit austretenden giftigen Gasen geht.Dazu ist es erforderlich, dass die Unfallbetreuer die Art, Toxizität und andere Eigenschaften des Gases in kürzester Zeit nach Ankunft an der Unfallstelle verstehen.
Kombinieren Sie das Gassensorarray mit Computertechnologie, um ein intelligentes Gaswarnsystem zu bilden, das die Art des Gases schnell und genau identifizieren und so die Toxizität des Gases erkennen kann.Das intelligente Gassensorsystem besteht aus einem Gassensorarray, einem Signalverarbeitungssystem und einem Ausgabesystem.Eine Vielzahl von Gassensoren mit unterschiedlichen Empfindlichkeitseigenschaften werden verwendet, um ein Array zu bilden, und die neuronale Netzmustererkennungstechnologie wird zur Gaserkennung und Konzentrationsüberwachung des gemischten Gases verwendet.Gleichzeitig werden Typ, Art und Toxizität üblicher toxischer, schädlicher und brennbarer Gase in den Computer eingegeben, und Unfallhandhabungspläne werden entsprechend der Art des Gases zusammengestellt und in den Computer eingegeben.Bei einem Leckageunfall arbeitet das intelligente Gaswarnsystem nach folgenden Verfahren:
Geben Sie den Standort ein → Gasprobe adsorbieren → Gassensor erzeugt Signal → Computer-Identifikationssignal → Computer gibt Gasart, Art, Toxizität und Entsorgungsplan aus.
Aufgrund der hohen Empfindlichkeit des Gassensors kann dieser bereits bei sehr geringer Gaskonzentration detektiert werden, ohne tief in die Unfallstelle vordringen zu müssen, um unnötige Schäden durch Unkenntnis der Situation zu vermeiden.Unter Verwendung einer Computerverarbeitung kann der obige Prozess schnell abgeschlossen werden.So können schnell und treffsicher wirksame Schutzmaßnahmen ergriffen, der richtige Entsorgungsplan umgesetzt und Unfallschäden auf ein Minimum reduziert werden.Da das System außerdem Informationen über die Art gängiger Gase und Entsorgungspläne speichert, können Sie, wenn Sie die Art des Gases in einem Leck kennen, direkt die Art des Gases und den Entsorgungsplan in diesem System abfragen.
2.2 Lecks finden
Bei einem Leckageunfall gilt es, die Leckagestelle schnell zu finden und geeignete Verschlussmaßnahmen zu ergreifen, um eine weitere Ausdehnung des Unfalls zu verhindern.In einigen Fällen ist es aufgrund langer Rohrleitungen, mehr Behälter und versteckter Lecks schwieriger, Lecks zu finden, insbesondere wenn es sich um leichte Lecks handelt.Aufgrund der Diffusionsfähigkeit von Gas beginnt das Gas, nachdem es aus dem Behälter oder der Rohrleitung ausgetreten ist, unter der Einwirkung von Außenwind und internem Konzentrationsgradienten, herumzudiffundieren, dh je näher an der Leckstelle, desto höher die Gaskonzentration.Gemäß diesem Merkmal kann die Verwendung von intelligenten Gassensoren dieses Problem lösen.Anders als bei dem intelligenten Sensorsystem, das die Gasart erkennt, besteht das Gassensorarray dieses Systems aus mehreren Gassensoren mit überlappender Empfindlichkeit, so dass die Empfindlichkeit des Sensorsystems für ein bestimmtes Gas erhöht wird und der Computer daran gewöhnt ist das Gas verarbeiten.Die Signaländerung des empfindlichen Elements kann die Gaskonzentrationsänderung schnell erkennen und dann die Leckstelle gemäß der Gaskonzentrationsänderung finden.
Derzeit ermöglicht die Integration von Gassensoren die Miniaturisierung von Sensorsystemen.Beispielsweise kann ein von der japanischen ** Firma entwickelter integrierter ultrafeiner Partikelsensor Wasserstoff, Methan und andere Gase detektieren, konzentriert auf einem 2 mm großen Siliziumwafer.Gleichzeitig kann die Entwicklung der Computertechnologie die Erkennungsgeschwindigkeit dieses Systems beschleunigen.Daher kann ein intelligentes Sensorsystem entwickelt werden, das klein und leicht zu transportieren ist.Durch die Kombination dieses Systems mit geeigneter Bilderkennungstechnologie und der Verwendung von Fernsteuerungstechnologie kann es automatisch in versteckte Räume, giftige und schädliche Orte eindringen, die für Menschen nicht geeignet sind, um zu arbeiten, und Leckstellen finden.
3. Schlussbemerkungen
Entwicklung neuer Gassensoren, insbesondere die Entwicklung und Verbesserung intelligenter Gassensorsysteme, damit sie die Rolle von Alarm, Erkennung, Identifizierung und intelligenter Entscheidungsfindung bei Gasleckunfällen spielen und die Effizienz und Effektivität von Gasleckunfällen erheblich verbessern können Handhabung.Sicherheit spielt eine wichtige Rolle bei der Kontrolle von Unfallschäden.
Mit dem kontinuierlichen Aufkommen neuer gasempfindlicher Materialien hat sich auch die Intelligenz von Gassensoren rasant entwickelt.Es wird davon ausgegangen, dass in naher Zukunft intelligente Gassensorsysteme mit ausgereifteren Technologien auf den Markt kommen werden und die aktuelle Situation bei der Behandlung von Gasleckagen erheblich verbessert wird.
Postzeit: 22. Juli 2021