بهترین روش برای کالیبراسیون صحیح دتکتور گاز

ردیاب های گازی جزو تجهیزات جدایی ناپذیر در بیشتر صنایع هستند و ضرورت استفاده از این تجهیزات کاربردی برای کسی پوشیده نیست. علت استفاده از دتکتورگاز چیست؟ ردیاب گازی به منظور شناسایی و تشخیص میزان گازهای خطرناک موجود در یک منطقه (محیط) طراحی شده است. استفاده از این تجهیزات در جهت حفظ جان کارمندان و زیرساخت کارخانه ها و کارگاههای مختلف ضروری می باشد. حال با گذشت زمان و فرسایش سنسورهای گازی در اثر مواجهه با گازهای محیطی نیاز است تا این تجهیزات بصورت دوره‌ای مورد تست و بررسی قرا گیرند. از این رو ابزارهایی از قبیل کیت ها و انواع کپسول های گاز برای کالیبره کردن دتکتور های مختلف تولید شده اند.

کالیبراسیون یا کالیبره کردن دتکتور گازی

دتکتور گاز یک دستگاه حسگر گاز است که برای شناسایی گازهای خطرناک در محیط کاربرد دارد. برای اطمینان از صحت و دقت این دستگاه، نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای آن وجود دارد. مفهوم کالیبراسیون دتکتور گاز یعنی تنظیم مجدد دستگاه به منظور حفظ دقت و صحت نتایج اندازه‌گیری آن است. به طور کلی، کالیبراسیون شامل ارائه یک گاز مرجع به تجهیز و تنظیم مجدد حدود اندازه‌گیری آن است.

دتکتور گازی نصب شده در یک منطقه بدون کالیبراسیون دوره‌ای مناسب، نمی‌تواند عملکرد مطلوبی داشته باشد، چون زمینه ساز خطرات بالقوه بی شماری است. تعیین چگونگی و زمان کالیبره کردن این تجهیزات یکی از جنبه‌های ضروری فرآیندهای ایمنی هر محیط صنعتی است. عمل کالیبراسیون این اطمینان خاطر را ایجاد خواهد کرد که سیستم تشخیص گاز همیشه آماده شناسایی و هشدار در برابر انتشار گاز را دارد.

کالیبراسیون دتکتور گاز شامل مراحل زیر است:

1. تهیه گاز مرجع: گازی که برای کالیبراسیون دتکتور گاز استفاده می‌شود، باید دقیقا با گازی که قرار است دتکتور آن را تشخیص دهد، یکی باشد. برای مثال، اگر دتکتور گاز متان را باید کالیبره کنید، باید از یک گاز متان با غلظت مشخص استفاده کنید.
2. تهیه گاز کالیبراسیون: گازی که برای کالیبراسیون استفاده می‌شود، باید از یک منبع معتبر و قابل اعتماد تهیه شود. گازهای کالیبراسیون معمولا به صورت مخصوص و در بسته‌بندی‌های خاص تهیه می‌شوند.
3. اتصال دهانه سنسور به گاز کالیبراسیون: سنسور دتکتور گاز توسط اتصالات مخصوص که دارای فشار سنج و گاز کالیبراسیون است، اتصال می‌دهیم.
4. تنظیم دستگاه: در این مرحله، دتکتور با استفاده از گاز مرجع کالیبره می‌شود. یعنی حداکثر و حداقل محدوده‌ی اندازه‌گیری برای هر گاز در نظر گزفته می‌شود.
5. تست کالیبراسیون: بعد از تنظیم دستگاه، با استفاده از گاز مرجع دوباره دستگاه تست می‌شود. در اینجا، دستگاه بایستی بطور صحیح به گاز مرجع واکنش نشان دهد.
6. گواهی‌نامه کالیبراسیون: بعد از انجام تست کالیبراسیون، یک گواهی‌نامه کالیبراسیون صادر می‌شود که حاکی از آن است که دستگاه ProSense به درستی کالیبره شده است.

دوره‌های کالیبراسیون دتکتور گاز باید در فاصله‌های زمانی مشخصی تعیین و حتما انجام شود.

چرا کالیبراسیون آشکارساز گاز مهم است؟

کالیبراسیون منظم برای حفظ عملکرد قابل اعتماد، آشکارسازهای گاز ضروری است. چون در طول کالیبراسیون، آزمایشات کاملی نیز انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که آشکارساز به اندازه کافی حساس است. کالیبراسیون معمولاً با بررسی و سرویس تجهیز و تمام اجزای آن همراه است. 

کالیبراسیون انواع مختلفی دارد که یکی از آنها قرار دادن سنسور یا حسگرها در برابر گاز است که به آن تست ضربه گفته می‌شود.

در این نوع از کالیبره، حسگر آشکارساز گاز برای مدت زمان مشخصی در معرض غلظت گاز تایید شده قرار می‌گیرد. تا با بررسی خروجی دتکتور مشخص شود که آیا آشکارساز گاز خوانش‌های دقیقی را ارائه می‌کند یا نه.

انواع کالیبراسیون دتکتور گاز

• کالیبراسیون صفر (Zero Calibration)

به گازی که در آن مطلقا از گاز مشتعل شونده‌ای استفاده نشده باشد. از این گاز زمانی استفاده می‌شود که ردیاب گاز را با گازی غیر از آنچه قرار است شناسایی کند، کالیبره کنند. مثلا: در کالیبراسیون صفر برای ردیاب اکسیژن یا دی اکسید کربن از گاز نیتروژن خالص استفاده می‌شود. البته راه قدیمی دیگری هم وجود دارد، استفاده از یک اتاق یا سیلندر تمیز و عاری از گاز اشتعالی برای کالیره کردن صفر سنسور ردیاب.

• کالیبراسیون گسترده (Span Calibration)

در این روش مقدار مشخصی از چند نوع گاز را به سنسور ردیاب می‌دهند. اگر مقدار غلظت گاز تزریق شده و همچنین نوع گاز، با مقادیر اندازه‌گیری شده بر روی نمایشگر تجهیز یکسان باشد نتیجه میگیریم دتکتور سالم است. این روش نسبت به کالیبراسیون صفر پیشرفته تر است.

گاز کالیبراسیون چیست؟

به گاز کالیبراسیون گاز دهانه نیز گفته می شود، که یک گاز تایید شده یا مخلوطی از گازها است. گازهای کالیبراسیون برای تقلید از قرار گرفتن دتکتور در معرض گازها تولید شده‌اند. از گاز دهانه برای حصول اطمینان و آزمایش سنسور های گازی در مواجهه با گازهای سمی و قابل احتراق، ضروری است. پاسخ دتکتور گاز به گاز کالیبراسیون تزریقی در اصل بعنوان نقطه مرجع برای تشخیص و اندازه‌گیری گازهای موجود در محیط آن گاز سنج می‌باشد. گازهای کالیبراسیون موجود در بازار برای انواع مختلفی از گازها ارائه شده اند و بصورت مخلوط های چندگانه (4 گازی) نیز وجود دارند.

دلیل شماره یک استفاده از گاز کالیبراسیون ایمنی کارگران است. استفاده از آشکارسازهای گازی کالیبره نشده می تواند منجر به تشخیص و قرائت نادرست گاز شود. استفاده از گاز کالیبراسیون تضمین می کند که ردیاب گاز به درستی کار می کند و می تواند تشخیص دهد که چه زمانی گازها می‌توانند شرایط خطرناکی ایجاد کنند. بدون انجام کالیبراسیون، تعیین اینکه آیا گازهای مضر خاصی در یک محدوده وجود دارد یا خیر، دشوار خواهد بود. گاز سمی اغلب بی بو است و بدون استفاده از ردیاب گاز تشخیص آن بسیار سخت است.

انتخاب گاز کالیبراسیون

هنگام انتخاب گاز کالیبراسیون، مهم است که نوع و غلظت گاز با الزامات آشکارساز مورد استفاده مطابقت داشته باشد. علاوه بر این هرگونه لوازم جانبی مانند لوله، رگولاتور یا آداپتور نیز باید با دستگاه سازگار باشد. همچنین مهم است که اطمینان حاصل شود که تاریخ مصرف گاز کالیبراسیون منقضی نشده باشد. بهتر است گاز کالیبراسیونی را انتخاب کنید که به گاز یا گازهایی که در حال شناسایی هستند نزدیکتر باشد. استفاده از گازهای کالیبراسیون باید با استانداردهای NIST (موسسه ملی استاندارد و فناوری) قابل ردیابی باشد.

برای انجام کالیبراسیون مطمئن و دقیق حتما باید از نوع سنسوری که در دتکتور گاز استفاده شده آگاهی کافی داشته باشیم.

سنسورهای کاتالیزوری یا پلیستوری تنها سنسورهایی هستند که برای  کارکرد صحیح به اکسیژن نیاز دارند. مطابق با استاندارد IEC 60079-29-1 محیط باید حداقل 10٪ اکسیژن داشته باشد تا از اکسیداسیون کاتالیزوری صحیح پشتیبانی کند. اگر غلظت اکسیژن زیر حد مجاز باشد، واکنش شیمیایی روی حسگر قابل احتراق (مهره کاتالیزوری) جزئی و سطح اندازه گیری نادرست خواهد بود.

با توجه به این مکانیسم، برای کالیبراسیون دتکتورهای با سنسور کاتالیزوری گاز استفاده شده باید با هوای تازه از جمله 9/20 درصد اکسیژن و نه هر نوع گاز بی اثر مانند N2، متعادل شود. به همین ترتیب کالیبراسیون صفر سنسورهای کاتالیزوری باید با هوای تمیز انجام شود.

 در مورد سنسورهای IR توصیه می شود برای کالیبراسیون سنسور از گاز N2 استفاده کنید. اگرچه سنسورهای گاز قابل اشتعال Flammable به طور کلی هنگام صفر کردن خروجی دتکتور در موقع کالیبراسیون توسط هوای پاک مشکلی ندارند (به خصوص سنسورهای گاز CO2) ولی نمی توانند با هوای پاک به سطح صفر صحیح برسند.

بیشتر بخوانید: دتکتور گاز شهری

نکات مهم برای کالیبراسیون دتکتورها

• برای کالیبراسیون آشکارساز گاز قابل اشتعال از غلظت گاز کالیبراسیون در مقیاس کامل بین 25% LEL تا 75% LEL استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که دقت لازم را می توانید بدست آورید.
• برای ردیاب های گاز سمی توصیه می شود از 50٪ غلظت مقیاس کامل استفاده کنید.
• استفاده از گازهای مجاز بین المللی ضروری است.
• گاز باید در معرض سنسور با جریان گاز ثابت باشد، از تنظیم کننده جریان مناسب استفاده کنید.
• همیشه دبی را که توسط سازنده ردیاب برای کالیبراسیون صحیح توصیه می شود، اعمال کنید.
• توصیه می شود برای کالیبراسیون سنسورهای دتکتور به دستورالعمل های سازنده مراجعه کنید. کالیبراسیون های انجام شده با گاز  نادرست می تواند منجر به عملکرد سنسور در خارج از تلرانس های ایجاد شده شود و باعث شود کالیبراسیون با خطا انجام شود.
• دستورالعمل های کالیبراسیون و نگهداری باید شامل سیستم تعمیر و نگهداری سایت باشد و همه فعالیت ها باید در کنار دتکتور گاز ثبت شود.

کالیبراسیون دتکتور گاز متان

نکات مهم در انجام کالیبراسیون دتکتور گاز متان در زیر آورده شده است.

1. استفاده از گاز کالیبراسیون: سیلندر گاز کالیبراسیون باید با غلظت دقیق متانی که قرار است دتکتور آن را تشخیص دهد، تطبیق داده شود.
2. تعیین مقادیر دقیق: برای داشتن کالیبراسیون دقیق، باید مقدار متان وارد شده به دتکتور را با دقت تعیین کرد و با مقدار واقعی آن مقایسه کرد.
3. پایداری دما و فشار: در هنگام کالیبراسیون دتکتور گاز متان، دما و فشار باید پایدار باشند، زیرا تغییرات در دما و فشار می‌تواند به نتایج نامطلوبی منجر شود.برای اینکار حتما از گیج یا مانومتر استفاده نمایید.
4. تعیین فرایند کالیبراسیون: برای کالیبراسیون دتکتور گاز متان، باید فرایند کالیبراسیون را تعیین کرد. بعضی از دتکتورها به صورت خودکار کالیبراسیون می‌شوند، در حالی که برای برخی از دیگر دتکتورها باید به صورت دستی کالیبره شوند.
5. تعیین فرکانس کالیبراسیون: برای داشتن دقت بیشتر در کالیبراسیون دتکتور گاز متان، باید فرکانس کالیبراسیون را مشخص کرد. فرکانس کالیبراسیون میزان زمانی است که باید دتکتور کالیبره شود.
6. ثبت نتایج کالیبراسیون: بعد از کالیبراسیون دتکتور گاز متان، باید نتایج را ثبت کرد و در صورت لزوم، تنظیمات دستگاه را تغییر داد.
7. بازبینی کالیبراسیون: انجام تست دوباره تجهیز.

پیشگیری از حوادث فاجعه بار باید همیشه در اولویت، قرار گیرد

بیشتر بخوانید: دتکتور گاز مونوکسید کربن