Cet article donne un aperçu du fonctionnement, de la précision, de la fiabilité, de la maintenance et de la configuration des capteurs à pellistors (perles catalytiques).
Comment fonctionnent les capteurs à pellistors (perles catalytiques) ?
Les capteurs à pellistors (perles catalytiques) sont constitués d'une paire de perles d'oxyde métalliquechauffées contenues dans un boîtier antidéflagrant. d'oxyde métallique chauffées contenues dans un boîtier antidéflagrant. Les billes sont disposées aux extrémités opposées d'un circuit en pont de Wheatstone, qui mesure les variations de la résistance électrique entre les billes. La construction de chaque bille a un impact sur son interaction avec les gaz combustibles :
- La perle catalytique comporte un catalyseur appliqué sur les surfaces de la perle.. Le catalyseur fait brûler le gaz combustible à des concentrations et des températures inférieures à celles d'une perle non traitée dans l'air.
- La perle de référence, ou compensateur n'est pas revêtue d'un catalyseur. Le gaz qui la rencontre ne brûle pas avant d'avoir atteint la limite inférieure d'explosivité (LIE).
Lorsque le gaz combustible entre en contact avec la perle de catalyseur, de la chaleur est libérée en raison de l'interaction entre le gaz et la perle.. L'énergie produite entraîne une variation de la résistance de la perle catalytique, tandis que la perle de référence conserve une résistance constante. La variation de la résistance est mesurée par le pont de Wheatstone et indique la présence de gaz combustible.
Pour plus d'informations sur le fonctionnement des capteurs à pellistors et autres capteurs de gaz combustible, consultez le livre blanc de Blackline Safety. Les gaz combustibles et leur détection.
Précision
Lorsqu'un gaz combustible rencontre un capteur à pellistors, le gaz réagit en fonction de ses propriétés spécifiques. Cela signifie qu'un capteur à pellistors peut détecter le gaz pour lequel il est calibré avec un haut degré de précision.
Les capteurs à pellistors peuvent détecter une grande variété de gaz combustibles. Cependant, étant donné que les différents gaz brûlent à des concentrations et des températures uniques, le capteur ne peut pas faire la distinction entre les gaz combustibles et affichera des valeurs qui reflètent la concentration totale de tous les gaz en combustion sur la bille. Cela signifie que l'utilisateur peut vouloir changer le gaz d'étalonnage en fonction de son emplacement particulier.
En outre, pour éviter l'empoisonnement ou l'inhibition, les capteurs à pellistors peuvent être équipés de filtres pour limiter l'exposition aux molécules susceptibles d'affecter la perle catalytique. Si les filtres empêchent les gaz ou les vapeurs de matériaux susceptibles d'avoir un impact sur le catalyseur, ils limitent également le flux d'hydrocarbures lourds (hydrocarbures gazeux comportant 6 atomes de carbone ou plus dans leur composition chimique). Cela signifie que les capteurs à pellistor équipés de filtres sont moins sensibles aux hydrocarbures lourds.
Fiabilité
Les performances des capteurs à pellistors (perles catalytiques) sont influencées par les facteurs suivants :
Empoisonnement
Les composés contaminants, tels que le plomb, les silicones, les phosphates et les substances à base de soufre, peuvent se décomposer sur le catalyseur et former un revêtement solide à sa surface.
Ce revêtement diminue de façon permanente la sensibilité du capteur et peut entraîner une défaillance complète du capteur. Parmi les produits courants contenant ces substances, citons les produits de soins capillaires, les lotions, les produits de nettoyage et les dégraissants.
L'empoisonnement peut se produire progressivement, mais dans des cas extrêmes, les capteurs à pellistors peuvent tomber en panne après un seul événement. L'empoisonnement ne peut être identifié que par un test de déclenchement ou un étalonnage.
Inhibition temporaire
Les composés contaminants, tels que les composés organiques volatils (COV) et le sulfure d'hydrogène (H2S), peuvent être absorbés par le catalyseur à billes.
L'absorption de ces composés crée un blocage des sites de réaction sur le catalyseur, inhibant les réactions normales et entraînant une perte temporaire de sensibilité.
Les relevés d'un capteur inhibé seront artificiellement bas. L'inhibition du capteur peut être résolue après une période d'exposition à l'air frais.
Surcharge du capteur
Lorsqu'un capteur à pellistor est exposé à de fortes concentrations de gaz combustible (par exemple, plus de 8 % en volume (%v/v) de méthane (CH4) > 100 % LIE), le comportement du capteur peut être affecté de la manière suivante :
- Le capteur peut afficher un décalage important par rapport à la valeur zéro de base et enregistrer une valeur %LEL pour le gaz combustible, même dans l'air frais.
- Le capteur peut perdre sa sensibilité et être incapable de mesurer avec précision la valeur %LEL du gaz.
- Les perles catalytiques du capteur peuvent également être endommagées de façon permanente, et le capteur ne sera plus en mesure de détecter le gaz.
Les capteurs à pellistors exposés à des niveaux de gaz élevés doivent être recalibrés pour s'assurer que le capteur est entièrement fonctionnel avant toute autre utilisation.
Faible taux d'oxygène
Comme les capteurs à pellistors fonctionnent en brûlant un gaz combustible, ils dépendent de niveaux d'oxygène adéquats pour fournir des lectures précises des niveaux de gaz.
Lorsque le niveau d'oxygène descend en dessous de 11 %, la combustion complète du gaz n'est plus possible. Si cela se produit, la perle catalytique peut être contaminée par de la suie, ce qui entraîne une perte permanente de sensibilité.
Rupture mécanique
Les capteurs à pellistor utilisent de fins fils de platine intégrés dans la perle comme source de chaleur. Les contraintes mécaniques, ainsi que la chaleur des perles et l'exposition aux produits chimiques industriels, peuvent affaiblir le contact intime entre le fil et la surface de la perle, ce qui peut entraîner une défaillance. En cas de rupture, le capteur est incapable de détecter le défaut et tombe en panne.
Conditions environnementales
La température, l'humidité et la pression n'ont pas d'impact significatif sur la précision des capteurs à pellistors.
Maintenance
Blackline vous recommande de protéger les capteurs à pellistors de l'exposition aux contaminants connus.
Pour garantir la sécurité de leur fonctionnement, Blackline recommande de tester et d'étalonner les capteurs à pellistors à intervalles réguliers, en plus de le faire immédiatement après une exposition à un contaminant connu ou à un événement dommageable.
Si les tests de déclenchement et l'étalonnage déterminent que les performances ont été affectées, remplacez immédiatement les capteurs à pellistors.
IMPORTANT : Respectez toujours les procédures appropriées de test de déclenchement et d'étalonnage. Par exemple,ne testez pas la réponse du capteur de combustible avec un allume-cigarette au butane, car cela endommagerait le capteur.
Sélection du gaz d'étalonnage
Le capteur à pellistor de Blackline est étalonné en usine à 50 %LEL de méthane (CH4). Si vous surveillez un gaz combustible différent dans la gamme %LEL, étalonnez le capteur en utilisant le gaz approprié.
Configuration du capteur à pellistor
Le capteur à pellistor (perle catalytique) de Blackline (LEL-C) est équipé d'un filtre en silicone. Cette configuration le rend idéal pour une utilisation dans des environnements qui ont des sources connues de silicone ou de vapeurs contenant du silicone. L'utilisation de ce capteur n'est pas recommandée pour la surveillance du diesel, du kérosène, du carburéacteur ou d'autres vapeurs d'hydrocarbures lourds dont le point d'éclair est supérieur à 38°C (100°F).
Nous sommes là pour vous aider
Faites-nous savoir si vous avez des questions - n'hésitez pas à contacter notre équipe d'assistance à la clientèle.
