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DrägerService Technisches Training Sensoren 1 Ex-Sensor 2 H 2 S-Sensor 3 O 2 -Sensor.

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Präsentation zum Thema: "DrägerService Technisches Training Sensoren 1 Ex-Sensor 2 H 2 S-Sensor 3 O 2 -Sensor."—  Präsentation transkript:

1 DrägerService Technisches Training Sensoren 1 Ex-Sensor 2 H 2 S-Sensor 3 O 2 -Sensor

2 DrägerService Technisches Training O 2 -Sensor Der DrägerSensor O2 ist ein elektrochemischer Aufnehmer, der nach dem Prinzip einer galvanischen Zelle arbeitet. Sauerstoffmoleküle aus dem zu messenden Gasgemisch diffundieren durch eine Membran in den flüssigen Elektrolyt des Sensors und werden an der Messelektrode elektrochemisch reduziert. Gleichzeitig wird die Gegenelektrode oxidiert. Der durch den Sensor fließende Strom ist proportional dem Sauerstoffpartialdruck in dem zu messendem Gasgemisch. Der im Sensor gemessene Strom wird von einer Elektronik verstärkt und auf dem Display in Vol.-% O2 angezeigt. Funktionsprinzip 1 Messgas 2 Membran 3 Messelektrode 4 Elektrolyt 5 Gegenelektrode

3 DrägerService Technisches Training DrägerSensor EC CO zur Überwachung der Kohlenmonoxid- Konzentration in der Umgebungsluft. Meßbereich0 bis 500 ppm CO minimal 0 bis 100 ppm CO maximal 0 bis ppm CO DrägerSensor EC H 2 S 100 ppm, zur Überwachung von Schwefelwasserstoff- Konzentrationen in der Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis 100 ppm H 2 S minimal 0 bis 20 ppm H 2 S DrägerSensor EC O 2 LS zur Überwachung der Sauerstoff-Konzentration in der Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis 25 Vol.-% O 2 PacSensoren

4 DrägerService Technisches Training Funktionsprinzip des elektro-chemischen Sensors 1 Meßgas 5 Elektrolyt 2 Staubfilter 6 Referenzelektrode 3 Membran 7 Gegenelektrode 4 Meßelektrode Meßprinzip Die DrägerSensoren EC sind elektrochemische Meßwandler zur Messung des Partialdruckes des jeweiligen Gases unter atmosphärischen Bedingungen. Die zu überwachende Luft diffundiert durch eine Membran in den flüssigen Elektrolyt des Sensors. In dem Elektrolyt befinden sich eine Meßelektrode, eine Gegenelektrode und eine Referenzelektrode. Eine elektronische Potentiostat- schaltung sorgt dafür, daß zwischen Meßelektrode und Refe- renzelektrode stets eine konstante elektrische Spannung herrscht. Die Spannung, der Elektrolyt und das Elektroden- material sind so gewählt, daß das zu überwachende Gas an der Meßelektrode elektrochemisch umgewandelt wird. Die bei der Reaktion fließenden Elektronen e – sind ein Maß für die Gaskonzentration. An der Gegenelektrode findet gleichzeitig eine elektrochemische Reaktion mit Sauerstoff aus der Umgebungsluft statt.

5 DrägerService Technisches Training Infrarot-Sensor DrägerSensor IR CO 2 zur Überwachung der CO 2 (Kohlendioxid)- Konzentration in der Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis 5 Vol.-% minimal 0 bis 1 Vol.-% maximal 0 bis 25 Vol.-% (von der BAM bis 5 Vol.-% CO 2 funktionsgeprüft) kleinste Auflösung 0,01 Vol.-% der Digitalanzeige DrägerSensor IR Ex HC zur Überwachung von Kohlenwasserstoff- Konzentrationen in der Umgebungsluft. Meßbereich 0 bis 100 % UEG bzw. zur Überwachung von Methan. Meßbereich 0 bis 100 Vol.-% CH 4. kleinste Auflösung 0,1 Vol.-% bzw. 1 % UEG der Digitalanzeige

6 DrägerService Technisches Training Infrarot-Sensor Funktionsprinzip 1 Strahler 2 Fenster 3 Küvette 4 Spiegel 5 Fenster 6 Strahlteiler 7 Interferenzfilter 8 Meßdetektor 9 Interferenzfilter 10 Referenzdetektor

7 DrägerService Technisches Training DrägerSensor CAT Ex Steffen Kühn 10/2000 Der Sensor dient zur Überwachung von Gemischen brennbarer Gase oder Dämpfe mit der Umgebungsluft. Meßbereiche:0 bis 100 % UEG oder0 bis 100 Vol.-% CH 4 Auflösung der Digitalanzeige: 1 % UEG für den Meßbereich 0 bis 100 % UEG 0,1 Vol.-% für den Meßbereich 0 bis 5 Vol.-% CH 4 1 Vol.-% für den Meßbereich 5 bis 100 Vol.-% CH 4 Umweltbedingungen –20 bis 55 °C 700 bis 1300 hPa 10 bis 95 % r.F. Empfohlen0 bis 30 °C Lagerbedingungen 30 bis 80 % r.F. Erwartete Sensorlebensdauer >36 Monate CatEx Sensor

8 DrägerService Technisches Training Steffen Kühn 10/2000 Funktionsprinzip des katalytischen Ex-Sensors Meßprinzip Die Umgebungsluft diffundiert durch die Sintermetall- scheibe in den Sensor. Dort werden die brennbaren Gase oder Dämpfe an einem aufgeheizten Detektor- element (Pellistor) katalytisch verbrannt. Der für die Verbrennung notwendige Sauerstoff wird der Um- gebungsluft entnommen.Durch die dabei entstehende Verbrennungswärme wird das Detektorelement erwärmt. Diese Erwärmung hat eine Widerstandsänderung des Detektorelements zur Folge. Sie ist proportional zum Partialdruck der explosiblen Gase oder Dämpfe. Im Sensor befindet sich außer dem katalytisch aktiven Detektorelement ein ebenfalls aufgeheiztes inaktives Kompensatorelement. Beide Elemente sind Teil einer Wheatstoneschen Brücke. Umwelteinflüsse wie Temperatur, Luftfeuchte oder Wärmeleitung wirken auf beide Elemente in gleichem Maße ein, wodurch diese Einflüsse auf das Meßsignal nahezu vollständig kompensiert werden. Aus der Brückenspannung des Sensors wird die Gaskonzentrationin % UEG oder Vol.-% bestimmt. 1 Umgebungsluft 2 Sintermetallscheibe 3 Kompensatorelement 4 Detektorelement Funktionsprinzip

9 DrägerService Technisches Training Wärmetönung/Wärmeleitung Steffen Kühn 10/2000 UEG OEGMethan Konzentration (Vol.-%) Anzeige (% UEG) Anzeige (Vol.-%) Meßbereich Wärmetönung Meßbereich Wärmeleitung Wärmetönung-Wärmeleitung

10 DrägerService Technisches Training Steffen Kühn 10/2000 Wärmeleitfähigkeit von einigen Gasen (Stand 02/1984) Gas Formel Wärmeleitfähigkeit [ w/cmgrd] bei 25°C WasserstoffH MethanCH Luft260 KohlenmonoxidCO249 EthanC 2 H PropanC 3 H KohlendioxidCO n-ButanC 4 H n-PentanC 5 H Nur geeignet, wenn die Gaszusammensetzung gut bekannt ist (in der Industrie relativ selten). Daher besonders gut geeignet für Bergbaueinsätze. Wärmeleitfähigkeit

11 DrägerService Technisches Training Katalysatorgifte Steffen Kühn 10/2000 Irreversible Katalysatorschädigung durch flüchtige Schwefel-, Blei-, Quecksilberverbindungen und Silikone Korrosive Substanzen wie Halogene und halogenisierte Kohlenwasserstoffe Reversible Katalysatorschädigung durch polymerisierende Substanzen wie Acrylnitrat, Butadien, Styrole und Vinylchlorid Der Katalysator kann bei diesen Stoffen häufig durch Wasserstoffaufgabe regeneriert werden. Katalysatorgifte

12 DrägerService Technisches Training Steffen Kühn 10/2000 Kalibrieren des Gaswarngerätes Wahl des Kalibriermediums Die Empfindlichkeit des Gaswarngerätes ist an die zu erwartende explosible Atmosphäre anzupassen. 1 Das zu überwachende Gas-Luftgemisch ist bekannt. - Kalibrierung mit Prüfgas mit einer Konzentration unterhalb der UEG 2 Das zu überwachende Dampf-Luftgemisch ist bekannt. - Kalibrierung mit definiertem Dampf-Luftgemisch und Kalibrierkammer 3 Eine bekannte Mischung aus mehreren Komponenten wird überwacht. - Kalibrierung mit der Komponente, für die das Gerät die geringste Empfindlichkeit hat. 4 Das explosible Medium ist unbekannt. - Kalibrierung mit Dampf-Luftgemisch für die das Gerät eine sehr geringe Empfindlichkeit hat. Kalibriermedium

13 DrägerService Technisches Training Steffen Kühn 10/2000 Gerät mit Methan kalibriert % UEG Methan Ethen Wasserstoff Propan Aceton Ethylen Toluol n-Nonan 1,10 0,67 1,00 0,43 0,63 0,58 0,30 0,18 2,20 1,35 2,00 0,85 1,25 1,15 0,60 0,35 3,30 2,02 3,00 1,28 1,88 1,73 0,90 0,53 4,4 2,7 4,0 1,7 2,5 2,3 1,2 0,7 Vol % Dargestellt sind Mittelwerte. Die aktuellen Wete können je nach Gerät um % schwanken Gerät mit Methan kalibriert

14 DrägerService Technisches Training Steffen Kühn 10/2000 Gerät mit Toluol kalibriert % UEG Toluol Methan Ethen Wasserstoff Propan Aceton Ethylen n-Nonan 0,30 1,10 0,67 1,00 0,43 0,63 0,58 0,18 0,60 2,20 1,35 2,00 0,85 1,25 1,15 0,35 0,90 3,30 2,02 3,00 1,28 1,88 1,73 0,53 1,2 4,4 2,7 4,0 1,7 2,5 2,3 0,7 Vol % Dargestellt sind Mittelwerte. Die aktuellen Wete können je nach Gerät um % schwanken. Gerät mit Toluol kalibriert

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18 Batterie prüfen unmittelbar nach dem Laden der Batterie, mindestens fünf Minuten warten, nur während des Messens: Taste drücken und halten - Displayanzeige beachten: Nach vollständiger Ladung wird BAT– – – angezeigt. Das Gerät hat dann eine Mindestbetriebszeit von 10 Stunden im Diffusionsbetrieb bzw. 8 Stunden im Pumpenbetrieb. Anzeige Kapazität BAT – – – = Batterie 75 bis 100 % geladen Mindestbetriebszeit: im Diffusionsbetrieb 7,5 Stunden, im Pumpbetrieb 6 Stunden BAT – – = Batterie 50 bis 75 % geladen Mindestbetriebszeit: im Diffusionsbetrieb 5 Stunden, im Pumpbetrieb 4 Stunden BAT – = Batterie 25 bis 50 % geladen Mindestbetriebszeit: im Diffusionsbetrieb 2,5 Stunden, im Pumpbetrieb 2 Stunden BAT = Batterie weniger als 25 % geladen Taste loslassen – die Meßwerte werden wieder angezeigt.

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31 Steffen Kühn 10/2000 Kalibrierintervalle In regelmäßigen Abständen, je nach Einsatz alle 1 bis 3 Monate vergleiche Merkblatt T 023 der Berufsgenossenschaft der chemischen Industrie ("Gaswarneinrichtungen für den Explosionsschutz Einsatz und Betrieb"). Vor sicherheitstechnisch relevanten Messungen: immer Nullpunkt- und Empfindlichkeitsjustierung prüfen und gegebenenfalls korrigieren. In kürzeren Abständen kalibrieren, wenn Katalysatorgifte vorhanden sind z. B. flüchtige Silizium-, Schwefel- oder Schwermetallverbindungen, Halogenkohlenwasserstoffe oder wenn Stoffe vorhanden sind, die polymerisieren, wie z. B. Acrylnitril, Butadien, Styrol u. a.. Vor jeder Messung kalibrieren. Kalibrierintervalle

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33 EX-Sensor kalibrieren

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