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Als wichtigste Energiequelle in Produktion und Alltag sind brennbare Gase allgegenwärtig. Zu den gängigen brennbaren Gasen zählen Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Methan, Propan, Ethylen, Schwefelwasserstoff usw. Viele brennbare Gase sind jedoch selbst giftig und schädlich, wie beispielsweise Kohlenmonoxid, Schwefelwasserstoff und Chlor.

Sobald diese brennbaren Gase eine bestimmte Konzentration überschreiten, können sie explodieren und Brände verursachen. Zu ihrem Nachweis sind spezielle Analysen erforderlich.
Unterschiedliche Anwendungsszenarien stellen unterschiedliche Anforderungen an Gasdetektionsgeräte und deren Kernkomponenten – die Gassensoren. Wie wählt man einen geeigneten Sensor für brennbare Gase für sein Detektionsgerät aus?

Der sogenannte Gassensor ist ein Wandler, der den Volumenanteil eines bestimmten Gases in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandelt. Der Messkopf bereitet die Gasprobe durch den Gassensor auf, üblicherweise durch Herausfiltern von Verunreinigungen und Störgasen sowie durch Trocknen oder Kühlen des Anzeigebereichs.

Im Bereich des Sicherheitsschutzes von Kohlebergwerken, der Erdöl- und Chemieindustrie, der kommunalen Verwaltung, der medizinischen Versorgung, des Transportwesens, von Haushalten usw. werden Gassensoren häufig eingesetzt, um die Konzentration oder das Vorhandensein von brennbaren, entzündlichen, giftigen Gasen oder den Sauerstoffverbrauch usw. zu erfassen.

Wie wählt man einen Sensor für brennbare Gase aus?
Zu den Sensoren für brennbare Gase zählen hauptsächlich Halbleiter-, katalytische Verbrennungs-, elektrochemische und Infrarotsensoren, die sich für die Detektion brennbarer Gase in verschiedenen Anwendungsszenarien eignen.

1 Halbleitertyp
Im allgemeinen Haushaltsbereich ist es üblicherweise erforderlich, eine schnelle Erkennung geringer Konzentrationen brennbarer Gaslecks zu gewährleisten, einen punktuellen Alarm auszulösen und die Anforderungen an langfristige Wartungsfreiheit und Benutzerfreundlichkeit für Familien zu erfüllen.
Der Halbleiter-Gassensor zeichnet sich durch eine niedrige Nachweisgrenze und eine lange Lebensdauer aus. Zudem finden während der Messung ausschließlich Gasadsorptions- und -desorptionsprozesse statt. Selbst starker Ölnebel in der Küche hinterlässt kaum Spuren auf der Oberfläche des Sensors und beeinträchtigt dessen Lebensdauer daher nicht. Er ist somit die optimale Wahl für Alarmanlagen im Haushalt.

2. Katalytische Verbrennungsart
Der katalytische Verbrennungsgassensor ist der weltweit am häufigsten eingesetzte Sensor. Er zeichnet sich durch eine schnelle Reaktionszeit aus. Bis zur unteren Explosionsgrenze (UEG) ist das Sensorsignal nahezu proportional zur Gaskonzentration, wodurch eine sehr hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit erreicht wird. Er eignet sich für die quantitative Bestimmung in Kohlebergwerken, der Erdöl-, Chemie- und Gasindustrie sowie in weiteren Anwendungsbereichen.
Die Betriebstemperatur katalytischer Verbrennungssensoren ist jedoch hoch, wodurch der Katalysator leicht deaktiviert wird. Gleichzeitig können Silikone und Sulfide, die von Klebstoffen und Gummiprodukten in der Umgebung freigesetzt werden, den Katalysator leicht vergiften und zum Ausfall des Sensors führen. In Industrieanlagen wird der Alarm daher üblicherweise regelmäßig mit einem Standardgas kalibriert, um den Verstärkungsfaktor anzupassen und so eine nachlassende Empfindlichkeit des katalytischen Sensors und eine damit einhergehende Genauigkeitsminderung zu verhindern.

3. Elektrochemischer Typ
Zur Erkennung niedriger Kohlenmonoxidkonzentrationen in künstlichen Gasen und bei unvollständiger Verbrennung liegt der Alarmgrenzwert aufgrund der hohen Toxizität von Kohlenmonoxid üblicherweise unter 200 ppm. Um Fehlalarme oder verpasste Alarme zu vermeiden, empfiehlt sich der Einsatz eines elektrochemischen Gassensors mit hoher Empfindlichkeit und Genauigkeit.

4 Infrarot-Typ Infrarot-Typ
Der Sensor für brennbare Gase nutzt das Prinzip der nichtdispersiven Infrarotspektroskopie (NDIR) zur Detektion von brennbaren Kohlenwasserstoffgasen in der Luft. Er zeichnet sich durch hohe Selektivität, starke Störfestigkeit und Unempfindlichkeit gegenüber Vergiftungen aus und erfordert keine häufige Neukalibrierung. In den letzten Jahrzehnten hat er eine wichtige Rolle in der industriellen Sicherheit und der Gasdetektion gespielt.

Bei der Auswahl eines Gaswarngeräts mit unterschiedlichen Detektionsprinzipien müssen Sie zunächst die Hauptgaskomponenten in der Detektionsumgebung sowie andere Umgebungsfaktoren ermitteln, z. B. ob es sich um brennbare, giftige oder andere Gase handelt, und dann das geeignete Gaswarngerät auswählen, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.