Metode si echipamente de etalonare

Metode si echipamente de etalonare

Detectoarele de gaze toxice sunt proiectate pentru a masura si semnaliza prezenta gazelor ce pot afecta viata oamenilor. Prezenta acestor gaze in aerul respirat este de multe nesesizata de catre muncitori ceea ce face ca numarul victimelor sa fie foarte mare.Pentru a preveni aceste accidente este ecesar un sistem de monitorizare a prezentei acestor gaze in aer. Insa acest lucru nu este suficient : mai este necesar ca citirile acestor aparate sa fie corecte , adica este obligatorie verificarea acuratetii acestor citiri pe baza unor metode stiintifice .

Precizia masuratorilor

Precizia masurarii este vitala deoarece multe gaze sunt toxice la concentratii foarte mici. De exemplu hexanul se pote autoaprinde la o concentratie de numai 1.1% concentratie volumica. Detectoarele trebuie sa fie capabile sa determine concentratii de 10 ori mai mici decat valoarea LEL. In acest caza detectorul ar trebuie sa determine o concentatie de numai 0.11% ceea este foarte mica .

Cauze ale scaderii preciziei masuratorilor

Atmosfera in care sunt folosite detecoarele le pot afecta precizia masuratorilor. senzorii se pot defecta daca sunt expusi la diferite tipuri de substante toxice. De exemplu detectorii de oxigen pot fi afectati de expunerea indelungata la dioxid de carbon. Alte cauze ale defectarii pot fi : imbatranirea, uscarea , distrugerea mecanica.

Inainte de utilizarea detectorului este de preferat ca acesta sa fie expus unei doze de substanta toxica pe care ar trebui sa o detecteza. Timpul necesar pentru stabilizarea citirilor este de aproximativ 45 - 60 de secunde. Daca concentratia masurata nu difera cu mai mult de 10% decat valoarea cunoscuta a

dozei atunci nu este necesara calibrarea detectorului.

Calibrarea detectoarelor.

Prima etapa este aceeade a aduce la 'zero' detectorul. Acesta este dus intr-o incapere in care nu exista gaze toxice. Daca aparatul indica o alta valoare decat 'zero' atunci acesta trebuie modificat pentru a indica valoarea corecta.

In a doua etapa se expune senzorul la o doza de concentratie cunoscuta. Daca valoarea nu difera cu mai mult de 10% din concentratia cunoscuta atunci detectorul poate fi folosit altfel trebuie calibrat.

Exista echipamente care beneficiaza de autocalibrare. Printr-o singura apasare de buton , aparatul este capabil sa execute cele doua etape ale calibrarii.

Gaze inflamabile

LEL - Lower explosive limit limita inferioara de explozie = concentratia minima in are a gazului la care apare pericolul exploziei . Daca gazul are o concentratie sub LEL atunci nu exista pericol deoarece cantitatea de gaza este prea mica iar daca concentratia este mai mare decat UEL (limita max) atunci nu exista suficient oxigen pentru a intretine arderea

Detectoarele de gaze inflamabile sunt calibrate in marea lor majoritate pentru metan si pentan in prportii de 0-100% LEL. Pentru a masura si alte gaze se folosesc factori de corectii specifici gazului respectiv.in mod curent metanul este detectat la o concentratie de 25-50%LEL in aer .

Amestecuri de gaze

Pentru a detecta alte gaze se pot realiza amestecuri dupa urmatoarea formula : V/100 * 1000 in care V este concentratia gazului in aer. Concentratia se

determina pe baza valorii LEL.

Amestecuri de vapori

Deoarece multe dintre substantele inflamabile vaporizeaza rapid , se folosesc pungi speciale din mterial plastic al caror volum este cunoscut. De obicei aceste pungi contin un volum de aer egal cu jumatate din volumul lor. Pentru a se realiza amestecul se introduce substanta inflmabila printr-o membrana care nu permite schimbul de vapori cu exteriorul.

Pentru a calcula volumul de lichid necesar trebuiesc cunoscute masa moleculara si greutatea specifica.volumul de lichis se detrmina cu formula :

Vnec(ml) = V/100 * M/(S*22.4) pentru un litru de aer :

M- masa moleculara , S - greutatea specifica , V concentratia

Valoarea obtinuta poate fi corectata cu un coeficient ce tine cont de presiunea atmosferica si de temperatura interioara :

Presiunea    0C 10C 20C 30C

770mm (vremea frumoasa) 1.01 0.98 0.94 0.91

750mm (vreme schimbatoare)     0.99 0.95 0.92 0.89

730mm (furtuna)     0.96 0.93 0.90 0.87

Exemplu : sa se determine volumul necesar de iso-butanol pentru a produce un amestec cu concentratia de 50% LEL

Vnec= 1.7/100 x 74/(0.805*22.4)*50/100 ml/l = 0.034 ml/l

100% LEL pt iso butinol este 1.68

masa specifica 0.805

masa moleculara 74

Gaze toxice

Detectoarele pentru gaze toxice sunt calibrate sa masoare nivelul de expunere al persoanelor care lucreaza in acel mediu, care pentru majoritatea gazelor este aproximativ 50ppm.

ppm-parti pe milion

PPM este o unitate de masura pentru volume (ex: 10ppm in aer reprezinta 10 parti de gaz intr-un milion departi de aer).O alta unitate de masura folosita este mg/m3 care reprezinta greutatea pe unitatea de volum.Conversia dintre cele doua unitati de masura se face astfel :

1mg/m3 CO = 1*10^3 /1000 = 1*10^-6 g/l la 20sC,1013mbar

1mg/m3 CO = (1*10^-6 * 24 * 1 * 10^-6 )/28 = 0.86 ppm

mg/m3 --> ppm

mg gaz / masa moleculara * 24 = ppm gaz

ppm --> mg/m3

ppm gaz * masa moleculara / 24 = mg/m3 gaz

Calibrarea detectoarelor se poate face si utilizand echipamente speciale care pot calibra mai multe unitati simultan. Aceste echipamente se conecteaza la PC care determina concentatiile necesare si comanda pompele si servomotoarele pentru a calibra detectoarele.La sfasitul operatiei softul genereaza un raport in care sunt specificate toate datele rezultate precum si daca au existat erori la calibrarea vreunui detector.