Выбор и эксплуатация портативных газоанализаторов

Опасность газов и сферы применения датчиков

Горение и тление в закрытых мелких помещениях или палатках чревато выделением угарного газа (CO), который смертельно опасен своим удушающим действием и не ощущается органами обоняния. Также существует риск отравления углекислым газом (CO2). В то время как сероводород или аммиак человек способен распознать по запаху, для мониторинга CO, CO2, кислорода (O2) и горючих газов необходимы специализированные приборы.

Бытовые и портативные варианты приборов

Специализированные аутдорные детекторы стоят дорого, поэтому в походной практике и быту часто используют компактные автономные извещатели . На рынке представлены:

• Бытовые настенные и переносные датчики угарного газа с питанием от трех пальчиковых батареек (типа AA), оснащенные звуковой сигнализацией.
• Комбинированные детекторы качества воздуха (CO2 и сопутствующие газы).
• Профессиональные шахтные приспособления и специализированные носимые анализаторы.

Принцип работы и типы сенсоров

Основной причиной выхода газоанализаторов из строя является деградация или поломка чувствительных элементов (сенсоров). Выделяют несколько основных технологий детектирования:

• Электрохимические сенсоры: аналитический сигнал формируется за счет протекания электрохимической реакции в ячейке при контакте с газом. По физической форме сигнала делятся на кондуктометрические, потенциометрические, амперометрические, вольтамперометрические и хроноамперометрические. Способны напрямую или косвенно (через реакцию с атмосферной влагой либо перекрестную чувствительность) определять широкий спектр газов.
• Термокаталитические сенсоры: базируются на каталитическом окислении молекул контролируемых веществ на поверхности чувствительного элемента. Это основной метод для контроля довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров в воздухе.

Сроки службы сенсоров

Ресурс электрохимических ячеек ограничен временем химической активности компонентов:

• Сенсоры кислорода (O2) в среднем по рынку имеют гарантийный срок службы около двух лет.
• Сенсоры Dräger (O2, H2S, горючие газы) имеют гарантию от трех лет, сохраняя реальную работоспособность еще 2–3 года сверх срока.
• Электрохимические сенсоры CO рассчитаны в среднем на пять лет ежедневной эксплуатации (отдельные экземпляры сохраняют рабочие свойства свыше семи лет). Они устойчивы к воздействию метана, аммиака, хлора, хлористого водорода и диоксида углерода.

Проверка, калибровка и взаимозаменяемость

Тестирование и градуировка приборов (например, М-02) проводятся с помощью баллонов с поверочной газовой смесью (ПГС) строго заданной концентрации. При проверке кислородных ячеек калибровка на ноль выполняется в чистой среде азота.

Заменить в газоанализаторе один сенсор на другой (рассчитанный на иной тип газа) невозможно: у датчиков принципиально разные физические процессы работы, схемотехника и калибровочные алгоритмы.

Горно-шахтное оборудование

В качестве альтернативы иногда рассматриваются приборы из горно-шахтной инфраструктуры. Например, интерференционный шахтный интерферометр ШИ-10 предельно надежен и практически не расходует батарею, однако он детектирует только метан и углекислый газ. При этом прибор не способен дифференцировать метан от пропана или бутана, а в смесях выдает погрешность по концентрации, уступая стационарным лабораторным хроматографам (таким как «Хроматэк-Кристалл 5000»).