دتکتور گاز

دتکتور گاز یک دستگاه ایمنی است که برای تشخیص وجود گازهای بالقوه خطرناک در محیط طراحی شده است. دتکتور گاز که در محیط‌های صنعتی، ساختمان‌های تجاری و فضاهای محدود به کار می‌روند، از حسگرهای تخصصی برای نظارت مستمر محیط اطراف استفاده می‌کنند. آشکارسازهای گاز نقش مهمی در پیشگیری از حوادث، حفاظت از جان و حفاظت از اموال ایفا می کنند و آنها را به ابزاری ضروری در تضمین ایمنی محیط کار و محیط تبدیل می کنند.

دتکتور گاز چیست و در چه مکان هایی کاربرد دارد؟

دتکتور اعلام حریق یکی از تجهیزات اعلام حریق جهت تشخیص و کشف حریق قبل از شعله ور و گسترده شدن است. دتکتورها با تشخیص علائم اولیه حریق سیگنال به دستگاه کنترل مرکزی یا کنترل پنل ارسال می کنند و در صورت عدم خطا هشدارهای صوتی و فلاشرها فعال می شوند. 
هر حریق با توجه به عامل درگیر در شروع حریق علائم اولیه متفاوتی دارد. دتکتور گاز با تشخیص گازهای خطرناک سمی یا مشتعل از انفجار یا آسیب های دیگر پیشگیری می کند. 

دتکتور گاز (Gas Detector) از جمله تجهیزات اعلام حریق و وسیله ای است که وجود گازها را در یک منطقه، اغلب به عنوان بخشی از یک سیستم ایمنی تشخیص می دهد. یک دتکتور گاز می تواند زنگ خطر را برای اپراتورها در منطقه ای که نشت در آن رخ می دهد به صدا درآورد و به آنها فرصت خروج را بدهد. از نظر تاریخی روش های تشخیص نشت گاز پس از کشف اثرات گازهای مضر بر سلامت انسان به یک نگرانی تبدیل شد.

انواع دتکتور گاز

آشکارسازهای گاز انواع مختلفی دارند که هر کدام برای شناسایی انواع خاصی از گازها از جمله گازهای قابل احتراق، گازهای سمی و کمبود اکسیژن طراحی شده اند. 

• دتکتور گاز ضد انفجار: این آشکارسازها برای تشخیص وجود گازهای قابل اشتعال یا قابل احتراق در هوا مانند متان، پروپان، گاز طبیعی و هیدروژن طراحی شده اند. آنها معمولا بر اساس احتراق کاتالیزوری، جذب مادون قرمز یا حسگرهای نیمه هادی کار می کنند.
• دتکتور گاز سمی: این آشکارسازها برای تشخیص وجود گازهای سمی در هوا مانند مونوکسید کربن (CO)، سولفید هیدروژن (H2S)، آمونیاک (NH3)، کلر (Cl2) و دی اکسید گوگرد (SO2) طراحی شده اند. آنها اغلب از حسگرهای الکتروشیمیایی یا حسگرهای حالت جامد برای تشخیص دقیق گازهای خاص استفاده می کنند.
• دتکتور اکسیژن (O2): این آشکارسازها سطوح اکسیژن موجود در هوا را کنترل می کنند و برای جلوگیری از کمبود یا غنی شدن اکسیژن استفاده می شوند که می تواند خطر قابل توجهی در فضاهای محدود یا مناطق با جو بالقوه خطرناک باشد. آشکارسازهای اکسیژن معمولاً از سنسورهای الکتروشیمیایی یا سنسورهای اکسید زیرکونیوم استفاده می کنند.
• دتکتور چند گازی: این آشکارسازها می‌توانند چندین نوع گاز را به طور همزمان شناسایی کنند و در محیط‌هایی که ممکن است گازهای مختلف وجود داشته باشند، نظارت جامعی را ارائه می‌دهند. آنها معمولا در محیط های صنعتی، مناطق خطرناک و موقعیت های واکنش اضطراری استفاده می شوند.
• دتکتور گاز ثابت: این آشکارسازها به طور دائم در مکان‌های خاص نصب می‌شوند تا نظارت مستمری بر غلظت گاز در جو اطراف فراهم کنند. آنها اغلب در سیستم های مدیریت ساختمان یا سیستم های ایمنی ادغام می شوند و در کارخانه های صنعتی، آزمایشگاه ها و تاسیسات تولیدی استفاده می شوند.
• دتکتور گاز قابل حمل: این دستگاه‌های دستی برای نظارت شخصی بر گاز طراحی شده‌اند و معمولاً توسط کارگران در محیط‌های خطرناک، امدادگران اضطراری و متخصصان ایمنی استفاده می‌شوند. آشکارسازهای گاز قابل حمل انعطاف پذیری و تحرک را برای تشخیص گاز در حال حرکت ارائه می دهند.
• دتکتور گاز بی سیم: این آشکارسازها از فناوری ارتباط بی سیم برای انتقال داده های غلظت گاز به ایستگاه نظارت مرکزی یا پانل کنترل به صورت بی سیم استفاده می کنند. آنها برای کاربردهایی که سیم کشی غیرعملی یا پرهزینه است مناسب هستند و نظارت بر زمان واقعی را در مکان های دور یا غیرقابل دسترس ارائه می دهند.

به طور کلی، انتخاب آشکارساز گاز به کاربرد خاص، نوع گازی که باید شناسایی شود، شرایط محیطی و الزامات نظارتی بستگی دارد. انتخاب نوع مناسب آشکارساز گاز و اطمینان از نصب، کالیبراسیون و نگهداری مناسب برای اطمینان از تشخیص مطمئن و دقیق گاز ضروری است.

قبل از سنسورهای الکترونیکی مدرن، روش‌ های تشخیص زودهنگام به دتکتورهایی با دقت کمتر متکی بودند. در طول قرن 19 و اوایل قرن 20، معدنچیان زغال سنگ قناری ها را به عنوان یک سیستم تشخیص زودهنگام در برابر گازهای تهدید کننده حیات مانند دی اکسید کربن، مونوکسید کربن و متان به داخل تونل ها می آوردند. قناری که معمولا پرنده ای بسیار خوش آواز است، در صورت استنشاق این گازها، آواز خواندن را متوقف می کند و در نهایت می میرد و به معدنچیان سیگنال می دهد که به سرعت از معدن خارج شوند.

اولین دتکتور گاز در عصر صنعتی، لامپ ایمنی شعله (یا لامپ دیوی) بود که توسط سر همفری دیوی  (Sir Humphry Davy) از انگلستان در سال 1815 اختراع شد تا وجود متان (دمپ آتش) را در معادن زغال سنگ زیرزمینی تشخیص دهد.

عصر مدرن تشخیص گاز در سال های 1926-1927 با توسعه حسگر احتراق کاتالیزوری (LEL) توسط دکتر الیور جانسون (Dr.Oliver Johnson) آغاز شد. او تحقیق و توسعه روشی را برای تشخیص مخلوط های قابل احتراق در هوا برای کمک به جلوگیری از انفجار در مخازن ذخیره سوخت آغاز کرد.

انواع دتکتور گاز از نظر نوع کاربری

از لحاظ شیوه کاربری نیز دتکتورهای گاز به دو شکل اصلی دسته بندی می شوند: دستگاه های قابل حمل و دتکتورهای گاز ثابت.

1) دتکتورهای گاز پرتابل یا قابل حمل

دتکتور گاز قابل حمل برای نظارت بر اتمسفر اطراف پرسنل استفاده می شود و یا به صورت دستی یا روی لباس یا روی کمربند/بند استفاده می شود. این دتکتورهای گاز معمولا با باتری کار می کنند. آنها هشدارها را از طریق سیگنال های شنیداری و قابل مشاهده، مانند زنگ هشدار و چراغ های چشمک زن، هنگامی که سطوح خطرناک بخارات گاز شناسایی می شوند، منتقل می کنند.

2) دتکتورهای گاز ثابت

دتکتور گاز نوع ثابت ممکن است برای تشخیص یک یا چند نوع گاز استفاده شوند. دتکتورهای نوع ثابت معمولا در نزدیکی منطقه فرآیند یک کارخانه یا اتاق کنترل، یا منطقه ای که باید محافظت شود، مانند اتاق خواب مسکونی نصب می شوند. به طور کلی، سنسورهای صنعتی بر روی سازه های فولادی نرم از نوع ثابت نصب می شوند و یک کابل دتکتورها را به یک سیستم کنترل نظارتی و جمع آوری داده ها (SCADA) برای نظارت مستمر متصل می کند.

انواع دتکتور گاز بر اساس نوع مکانیسم عملکرد و روش تشخیص

دتکتورهای گاز را می توان با توجه به مکانیسم عملکرد (نیمه رساناها، اکسیداسیون، کاتالیزوری، فوتویونیزاسیون، مادون قرمز و غیره) طبقه بندی کرد.

1) دتکتور گاز الکتروشیمیایی

دتکتور گاز الکتروشیمیایی با عبور دادن به گازها از یک غشای متخلخل و پخش آنها در یک الکترود باعث اکسیداسیون یا کاهش آنها می شوند. مقدار جریان تولید شده بر اساس میزان اکسید شدن گاز در الکترود تعیین می شود، که نشان دهنده غلظت گاز است.

دتکتورهای گاز الکتروشیمیایی در محیط ‌های متنوعی مانند پالایشگاه ‌ها، توربین ‌های گاز، کارخانه‌ های شیمیایی، تأسیسات ذخیره‌سازی گاز زیر زمینی و غیره استفاده می ‌شوند.

2) دتکتور مهره کاتالیزوری

دتکتور گاز با سنسورهای مهره کاتالیزوری (پلیستور) معمولا برای اندازه‌ گیری گازهای قابل احتراق استفاده می‌ شوند که وقتی غلظت ‌ها بین حد انفجار پایین (LEL) و حد انفجار بالایی (UEL) باشد، خطر انفجار ایجاد می ‌کنند. پلیستورها اساسا همه گازهای قابل احتراق را اندازه گیری می کنند، اما نسبت به مولکول های کوچکتر که سریعتر در سینتر پخش می شوند، حساس تر هستند. محدوده غلظت قابل اندازه گیری معمولا از چند صد پی پی ام تا چند درصد حجمی است.

3) دتکتور گاز فوتویونیزاسیون

دتکتورهای گاز فوتویونیزاسیون (PID) از یک لامپ UV با انرژی فوتون بالا برای یونیزه کردن مواد شیمیایی در گاز نمونه استفاده می کنند. با این دکتورها، طیف وسیعی از ترکیبات را می توان در سطوحی از چند قسمت در میلیارد (ppb) تا چندین هزار قسمت در میلیون (ppm) شناسایی کرد.

مزایای عمده PID ها حساسیت عالی و سادگی استفاده آنهاست. PID های ثابت، دستی و مینیاتوری گیره دار لباس به طور گسترده برای بهداشت صنعتی، هضمات و مانیتورهای محیطی استفاده می شوند.

4) دتکتور نقطه ای مادون قرمز

دتکتور گاز نقطه ای مادون قرمز (IR) از تابش عبوری از حجم مشخصی از گاز استفاده می کنند. انرژی حاصل از پرتو حسگر بسته به خواص گاز خاص در طول موج های خاصی جذب می شود. به عنوان مثال، مونوکسید کربن طول موج های حدود 4.2-4.5 میکرومتر را جذب می کند. انرژی در این طول موج با طول موج خارج از محدوده جذب مقایسه می شود. تفاوت انرژی بین این دو طول موج متناسب با غلظت گاز موجود است.

دتکتور گاز مادون قرمز این مزیت را دارد که برای تشخیص آن نیازی به قرار دادن آن در محل نشت گاز نیست و می توان از آن برای سنجش از راه دور استفاده کرد. دتکتورهای نقطه ای مادون قرمز را می توان برای تشخیص هیدروکربن ها و دیگر گازهای فعال مادون قرمز مانند بخار آب و دی اکسید کربن استفاده کرد. سنسورهای IR معمولا در تأسیسات تصفیه فاضلاب، پالایشگاه ها، توربین های گاز، کارخانه های شیمیایی و سایر تأسیساتی که گازهای قابل اشتعال وجود دارد و احتمال انفجار وجود دارد، مورد استفاده قرار می گیرند.

5) دتکتور گاز با سنسور نیمه هادی

حسگرهای نیمه هادی که به عنوان حسگرهای اکسید فلزی-نیمه هادی (MOS) نیز شناخته می شوند، گازها را با یک واکنش شیمیایی که در تماس مستقیم گاز با حسگر رخ می دهد، تشخیص می دهند. دتکتور نیمه هادی معمولا برای تشخیص هیدروژن، اکسیژن، بخار الکل و گازهای مضر مانند مونوکسید کربن استفاده می شوند. یکی از رایج ترین کاربردهای سنسورهای نیمه هادی در سنسورهای مونوکسید کربن است.

حسگرهای MOS می توانند گازهای مختلفی مانند مونوکسید کربن، دی اکسید گوگرد، سولفید هیدروژن و آمونیاک را شناسایی کنند. از دهه 1990، حسگرهای MOS به دتکتورهای گاز محیطی مهم تبدیل شدند.

6) دتکتور گاز اولتراسونیک

دتکتورهای گاز اولتراسونیک به خودی خود آشکارساز گاز نیستند. آنها تشعشعات صوتی ایجاد شده را هنگامی که گاز تحت فشار در یک منطقه کم فشار از طریق یک روزنه کوچک (نشتی) منبسط می شود، تشخیص می دهند. آنها از حسگرهای صوتی برای تشخیص تغییرات در نویز پس زمینه محیط آن استفاده می کنند.

دتکتور گاز اولتراسونیک عمدتا برای سنجش از راه دور در محیط ‌های بیرونی استفاده می ‌شود که شرایط آب ‌و هوایی می ‌تواند به راحتی گاز فرار را قبل از رسیدن به آشکارسازهای نشتی که نیاز به تماس با گاز برای تشخیص آن و به صدا درآوردن زنگ خطر دارند، دفع کند. این آشکارسازها معمولا در سکوهای نفت و گاز دریایی و خشکی، ایستگاه‌ های کمپرسور و اندازه‌گیری گاز، نیروگاه‌ های توربین گاز و سایر تأسیساتی که تعداد زیادی از خطوط لوله در فضای باز را در خود جای داده ‌اند، استفاده می ‌شوند.

7) حسگرهای گاز هولوگرافیک

حسگرهای دتکتور گاز هولوگرافیک از بازتاب نور برای تشخیص تغییرات در یک ماتریس فیلم پلیمری حاوی هولوگرام استفاده می کنند. از آنجایی که هولوگرام ها نور را در زمان خاصی منعکس می کنند طول موج، تغییر در ترکیب آنها می تواند یک بازتاب رنگارنگ ایجاد کند که نشان دهنده حضور یک مولکول گاز است. با این حال، حسگرهای هولوگرافیک به منابع روشنایی مانند نور سفید یا لیزر و مشاهده گر یا آشکارساز CCD نیاز دارند.

مصارف و کاربری دتکتور گاز

قبل از توسعه دتکتورهای الکترونیکی مونوکسید کربن خانگی در دهه‌های 1980 و 1990، حضور مونوکسید کربن با یک کاغذ تزریق شده شیمیایی که در معرض گاز قهوه ‌ای می‌شد، شناسایی می ‌شد. از آن زمان، بسیاری از فن‌ آوری‌ ها و دستگاه‌ های الکترونیکی برای شناسایی، نظارت و هشدار نشت طیف وسیعی از گازها توسعه یافته ‌اند.

دتکتور گاز در سیستم‌ های تشخیص پزشکی، نظارت و درمان، در آزمایشگاه ها و لابراتوارهای مواد شیمیایی، موتورخانه های گازسوز، پارکینگ های سرپوشیده، صنایع یخچال سازی، صنایع نوشیدنی های گازدار و پیشگیری از حوادت مرتبط با گاز هیدروژن مورد استفاده قرار می گیرد.

امروزه انواع دتکتورهای گاز مونوکسید کربن و سایر گازهای مضر به طور فزاینده‌ای برای مصارف اداری و خانگی در دسترس هستند و از نظر قانونی در برخی از حوزه‌های قضایی مورد نیاز می باشند.

دتکتورهای گاز را می توان برای تشخیص گازهای قابل احتراق، قابل اشتعال و سمی و کاهش اکسیژن استفاده کرد. انواع دتکتور گاز به طور گسترده در صنعت استفاده می شود و می توان آنها را در مکان هایی مانند صنایع نفت و گاز، پتروشیمی ها و در سکوهای نفتی، برای نظارت بر

فرآیندهای تولید و فناوری های نوظهور مانند فتوولتائیک مشاهده کرد.

انواع دتکتور گاز

دتکتور گاز یکی از انواع تجهیزات سیستم اعلام حریق است که در سامانه تخصصی کیوپیکت به صورت زیر دسته بندی شده است:

• دتکتور گاز آدرس پذیر
• دتکتور گاز متعارفی

دتکتور گاز خانگی چیست؟

منظور از دتکتور گاز خانگی دستگاهی با تشخیص گازهایی مانند گاز طبیعی (متان) و گاز پروپان است. گازهای دیگری که ممکن است در منزل، آشپزخانه ها یا محیط هایی که وسایل گرمایشی گازی وجود داشته باشد و امکان آزاد شدن گاز کربن دی اکسید وجود داشته باشد نصب می شود که ممکن است برای سلامت و ایمنی ساکنین خطرناک باشند.
وظیفه دتکتور گاز خانگی تشخیص و شناسایی گازها نام برده شده در هوا است. زمانی که این گازها در محیط به حداقل ایمنی مشخص شده برسند بلافاصله هشدار اعلام حریق را فعال می کنند. این دتکتورها معمولا برای افزایش ایمنی محیط های خانگی برای جلوگیری از حوادث ناشی از گازهای سمی یا قابل اشتعال طراحی شده اند.

نحوه نصب دتکتور گاز

موقعیت نصب دتکتور تضمینی است برای موثر بودن دتکتور گاز برای تشخیص دقیق و هشدار به افراد حاضر در محل. در اینجا چند نکته مهم برای نصب آشکارساز گاز وجود دارد. بهتر است دتکتورها را دور از موانعی که ممکن است جریان گاز به سمت حسگر را مسدود کنند نصب شود. این موضوع باعث می شود دتکتور بهتر بتواند وجود گاز در هوا را تخشیص دهد. از نصب دتکتورها در فضاهای مرده که ممکن است گاز به راحتی به سنسور نرسد خودداری کنید. برای نمونه گوشه اتاق ها یا مناطقی که گردش هوای ضعیفی دارند، مکان های ایده آلی نیستند.
در یک محیط بهتر است دتکتورهای متفاوتی نصب شود این امر پوشش جامع و تشخیص سریع را بدون توجه به محل نشت احتمالی تضمین می کند. همچنین این سنسورها را بهتر است دور از مناطقی که رطوبت بالاست یا دمای محیط بالاست نصب شود. زیرا این شرایط می تواند بر عمکلرد سنسورها تاثیر بگذارد. 

انتخاب مکان های نصب

• آشپزخانه

حتما در منزل یکی از دتکتورهای گاز باید در آشپزخانه نصب شود. یا به عبارتی در محیط هایی که احتمال گاز گرفتگی و آزاد شدن گازهای طبیعی یا پروپان وجود دارد دتکتور گاز باید نصب شود. توجه داشته باشید که از نصب دتکتور گاز در نزدیکی وسایل پخت و پز خودداری کنید تا از آلارم کاذب جلوگیری شود.

• اتاق های تاسیسات

اگر در اتاق های تاسیسات منزل یا ساختمان تجاری وسایل گاز سوز مانند آبگرمکن وجود دارد نصب دتکتور در آن محیط ضروری است.

• محل زندگی و خواب

حتما یک دتکتور گاز در اتاق های نشیمن و اتاق خواب باید نصب شود به خصوص اگر خطوط گاز یا وسایل گازی در آن نزدیکی وجود دارد.

• زیر زمین و گاراژ

اگر در زیر زمین یا گاراژ تجهیزات گاز سوز وجود داشته باشد بهتر است در این مکان ها دتکتورهای گاز نصب شود. 

ارتفاع نصب دتکتور گاز

نصب دتکتور گاز بهتر است نسبت به سطح زمین از نیم متر تا 1.8 متر روی دیوار باشد.

قیمت دتکتور گاز

قیمت دستگاه دتکتور گاز به عوامل مختلفی از جمله نوع برند و آدرس پذیر یا متعارفی بودن آن بستگی دارد. تجهیزات آدرس پذیر به دلیل ویژگی ها و قابلیت هایی که دارد پیشرفته تر و در فضای گسترده تری قابل استفاده می باشد. متعارفی نسل اول تجهیزات اعلام حریق بوده است به همین دلیل ساده تر و در محیط های کوچک تر قابل نصب و اجرا است. بنابراین قیمت دتکتور اعلام حریق آدرس پذیر معمولا گران تر از معادل متعارفی آن است.  همچنین برندهای داخلی ارزان تر از نوع وارداتی است.

با ثبت نام رایگان در سامانه تخصصی کیوپیکت به عنوان خریدار یا فروشنده و تامین کننده می توانید نسبت به استعلام قیمت از نمایندگی فروش و تامین کنندگان انواع برندهای معروف، دریافت مشخصات فنی، مقایسه کالا و خرید و فروش بی واسطه انواع دتکتور گاز اقدام نمایید.