Toepassing van gassensoren bij het opruimen van gaslekongevallen
Voor bewaking en alarm van brandbare gassen
Momenteel maakt de ontwikkeling van gasdetectiematerialen gassensoren met hoge gevoeligheid, stabiele prestaties, eenvoudige structuur, klein formaat en lage prijs, en verbetert de selectiviteit en gevoeligheid van de sensor. De meeste bestaande gasalarmen maken gebruik van een tinoxide- en edelmetaalkatalysatorgassensor, maar de selectiviteit is slecht en de nauwkeurigheid van het alarm wordt beïnvloed door katalysatorvergiftiging. De gevoeligheid van gasgevoelige halfgeleidermaterialen voor gassen houdt verband met de temperatuur. De gevoeligheid is laag bij normale temperatuur, en de gevoeligheid neemt toe naarmate de temperatuur stijgt, en bereikt bij een bepaalde temperatuur een piekwaarde. Omdat deze gasgevoelige materialen de beste gevoeligheid moeten bereiken bij hogere temperaturen (doorgaans hoger dan 100 graden), verbruikt dit niet alleen extra verwarmingsvermogen, maar veroorzaakt het ook brand.
De ontwikkeling van gassensoren heeft dit probleem opgelost. Gassensoren gemaakt van gasgevoelig keramiek op ijzeroxidebasis kunnen bijvoorbeeld gassensoren produceren met een hoge gevoeligheid, goede stabiliteit en zekere selectiviteit zonder toevoeging van edelmetaalkatalysatoren. Verlaag de bedrijfstemperatuur van halfgeleidergasgevoelige materialen, verbeter hun gevoeligheid bij kamertemperatuur aanzienlijk, zodat ze bij kamertemperatuur kunnen werken. Momenteel zijn er, naast de algemeen gebruikte keramische materialen met enkel metaaloxide, enkele samengestelde metaaloxide halfgeleider gasgevoelige keramische materialen en gemengde metaaloxide gasgevoelige keramische materialen ontwikkeld.
Installeer gassensoren op plaatsen waar brandbare, explosieve, giftige en schadelijke gassen worden geproduceerd, opgeslagen, getransporteerd, gebruikt, enz., om de gasinhoud tijdig te detecteren en lekkage-ongevallen vroegtijdig te detecteren. En de gassensor is gekoppeld aan het beveiligingssysteem, zodat het beveiligingssysteem in actie komt voordat het gas de explosiegrens bereikt en de schade door ongevallen tot een minimum wordt beperkt. Tegelijkertijd maken de miniaturisering en prijsverlaging van gassensoren het mogelijk om in het gezin te komen.
Detectie van gassoorten en -karakteristieken
Nadat het gaslekkage-ongeval zich heeft voorgedaan, zal de ongevalsbestrijding zich richten op bemonstering en testen, het bepalen van het waarschuwingsgebied, het organiseren van de evacuatie van de massa in het gevaarlijke gebied, het redden van vergiftigd personeel, het aansluiten, decontaminatie, enz. Het eerste aspect van de verwijdering moet zijn om het risico op lekkage voor het personeel te minimaliseren, waarvoor kennis van de toxiciteit van het lekkende gas vereist is. De toxiciteit van een gas heeft betrekking op het vrijkomen van stoffen die de normale reacties van het lichaam van een persoon kunnen verstoren, waardoor het vermogen van de persoon wordt verminderd om tegenmaatregelen te nemen en de verwondingen bij een ongeval te beperken. De National Fire Protection Association verdeelt de toxiciteit van stoffen in de volgende categorieën:
In geval van NH=0 brand, naast het gevaar van algemene brandbare stoffen, kortstondig contact met geen andere gevaarlijke stoffen;
NH=1 kortstondige blootstelling aan stoffen die irritatie kunnen veroorzaken en lichte schade aan mensen kunnen toebrengen;
NH=2 Hoge concentraties of kortdurende blootstelling kunnen tijdelijk vermogensverlies of restletsel veroorzaken;
NH=3 kortdurende blootstelling kan ernstig tijdelijk of blijvend letsel veroorzaken;
Omdat giftig gas via het menselijke ademhalingssysteem het menselijk lichaam kan binnendringen en schade kan veroorzaken, moet de veiligheidsbescherming snel worden voltooid bij het omgaan met ongevallen met lekkage van giftige gassen. Hiervoor is het nodig dat het ongevalsopruimingspersoneel het type, de toxiciteit en andere kenmerken van het gas zo snel mogelijk na aankomst op de plaats van het ongeval kan begrijpen.
De gassensorarray wordt gecombineerd met computertechnologie om een intelligent gasdetectiesysteem te vormen, dat het gastype snel en nauwkeurig kan identificeren en daarmee de toxiciteit van het gas kan meten. Het intelligente gasdetectiesysteem bestaat uit een gassensorarray, een signaalverwerkingssysteem en een uitvoersysteem. Er worden meerdere gassensorelementen met verschillende gevoelige kenmerken gebruikt om een array te vormen, en de patroonherkenningstechnologie van het neurale netwerk wordt gebruikt voor gasidentificatie en concentratiemonitoring van gemengde gassen. Tegelijkertijd worden de typen, eigenschappen en toxiciteit van veel voorkomende giftige, schadelijke en brandbare gassen in de computer ingevoerd en wordt er een plan voor de afhandeling van ongevallen opgesteld op basis van de aard van het gas en de invoer in de computer. Wanneer zich een lekkage-ongeval voordoet, zal het intelligente gasdetectiesysteem als volgt werken:
Ga naar de locatie → gasmonsters adsorberen → signalen genereren van gassensoren → signalen identificeren via de computer → gastypen, eigenschappen, toxiciteit en verwijderingsplan uitvoeren via de computer.
Door de hoge gevoeligheid van de gassensor kan deze worden gedetecteerd wanneer de gasconcentratie zeer laag is, zonder diep in de plaats van het ongeval te hoeven duiken, om onnodige schade door onwetendheid over de situatie te voorkomen. Met behulp van computerverwerking kan het bovenstaande proces snel worden voltooid. Op deze manier kunnen effectieve beschermingsmaatregelen snel en nauwkeurig worden genomen, kunnen correcte verwijderingssystemen worden geïmplementeerd en kunnen de verliezen door ongevallen tot een minimum worden beperkt. Omdat het systeem informatie opslaat zoals de eigenschappen van veelvoorkomende gassen en afvoerplannen, kunt u bovendien, als u het type gas bij het lekongeval kent, direct de gaseigenschappen en afvoerplannen in dit systeem opvragen. Korte blootstelling aan NH=4 kan ook de dood of ernstig letsel veroorzaken.
