Este artículo ofrece una visión general del funcionamiento, la precisión, la fiabilidad, el mantenimiento y la configuración de los sensores de pellistores (cuentas catalíticas).
Cómo funcionan los sensores Pellistor (de perlas catalíticas)
Los sensores de pellistores (cuentas catalíticas) consisten en un par de cuentas de óxido metálico de óxido metálico calentado dentro de una carcasa ignífuga. Las perlas están dispuestas en los extremos opuestos de un circuito de puente de Wheatstone, que mide los cambios de resistencia eléctrica entre las perlas. La construcción de cada cuenta influye en su interacción con los gases combustibles:
- La perla catalítica tiene un catalizador recubierto en la superficie de la perla. El catalizador hace que el gas combustible arda a concentraciones y temperaturas más bajas que un cordón no tratado en el aire.
- El cordón de referencia, o compensador no está recubierta de un catalizador. El gas que lo encuentra no se quemará hasta que alcance el límite inferior de explosividad (LEL).
Cuando el gas combustible entra en contacto con el cordón del catalizador se libera calor como resultado de la interacción entre el gas y el grano. La energía producida provoca un cambio en la resistencia de la perla catalizadora, mientras que la perla de referencia mantiene una resistencia constante. La variación de la resistencia se mide mediante el puente de Wheatstone e indica la presencia de gas combustible.
Encontrará más información sobre el funcionamiento de los sensores de pellistor y otros sensores de gases combustibles en el documento técnico de Blackline Safety Gases combustibles y su detección.
Precisión
Cuando un gas combustible se encuentra con un sensor de pellistor, el gas reacciona según sus propiedades específicas. Esto significa que un sensor de pellistor puede detectar el gas para el que está calibrado con un alto grado de precisión.
Los sensores de pelistor pueden detectar una gran variedad de gases combustibles. Sin embargo, dado que los diferentes gases arden a concentraciones y temperaturas únicas, el sensor no puede distinguir entre los gases combustibles, y mostrará lecturas que reflejan la concentración total de todos los gases que arden en la perla. Esto significa que el usuario puede querer cambiar el gas de calibración dependiendo de su ubicación particular.
Además, para evitar el envenenamiento o la inhibición, los sensores de pellistor pueden estar equipados con filtros para limitar la exposición a las moléculas que pueden afectar a la perla catalítica. Mientras que los filtros evitan que los gases o vapores de los materiales que pueden afectar al catalizador impacten en él, los filtros también restringen el flujo de hidrocarburos pesados (gases de hidrocarburos con 6 o más átomos de carbono en su composición química). Esto significa que los sensores de pellistor equipados con filtros son menos sensibles a los hidrocarburos pesados.
Fiabilidad
El rendimiento del sensor de pellistor (perla catalítica) se ve afectado por los siguientes factores:
Envenenamiento
Los compuestos contaminantes, como el plomo, las siliconas, los fosfatos y las sustancias a base de azufre pueden descomponerse en el catalizador, formando una capa sólida en su superficie.
El recubrimiento disminuye permanentemente la sensibilidad del sensor y puede provocar un fallo total del mismo. Algunos ejemplos de productos comunes que contienen estas sustancias son los productos para el cuidado del cabello, las lociones, los productos de limpieza y los desengrasantes.
El envenenamiento puede producirse gradualmente, pero en casos extremos los sensores de pellistor pueden fallar después de un solo evento. El envenenamiento sólo puede identificarse mediante una prueba funcional o una calibración.
Inhibición temporal
Los compuestos contaminantes, como los compuestos orgánicos volátiles (COV) y el sulfuro de hidrógeno (H2S), pueden ser absorbidos por el catalizador de perlas.
La absorción de estos compuestos crea un bloqueo en los sitios de reacción del catalizador, inhibiendo las reacciones normales y dando lugar a una pérdida temporal de sensibilidad.
Las lecturas de un sensor inhibido, serán artificialmente bajas. La inhibición del sensor puede resolverse tras un periodo de exposición al aire fresco.
Sobrecarga del sensor
Cuando un sensor de pellistor se expone a altas concentraciones de gas combustible (por ejemplo, por encima del 8% de porcentaje de volumen (%v/v) de metano (CH4) > 100% de LEL), el comportamiento del sensor podría verse afectado de las siguientes maneras:
- El sensor puede mostrar un desplazamiento significativo del valor cero de la línea de base y registrar un valor %LEL para el gas combustible, incluso en aire fresco.
- El sensor puede perder sensibilidad y ser incapaz de medir con precisión el valor %LEL del gas.
- Las perlas catalíticas del sensor también pueden dañarse permanentemente, y el sensor ya no podrá detectar el gas.
Los sensores de pelistor expuestos a altos niveles de gas deben ser recalibrados para asegurar que el sensor es completamente funcional antes de su uso.
Bajo nivel de oxígeno
Dado que los sensores de pellistor funcionan mediante la combustión de gas, dependen de niveles adecuados de oxígeno para proporcionar lecturas precisas de los niveles de gas.
Cuando los niveles de oxígeno caen por debajo del 11%, la combustión completa del gas ya no es posible. Si esto ocurre, el cordón catalítico puede contaminarse con hollín, lo que provoca una pérdida permanente de sensibilidad.
Rotura mecánica
Los sensores de pelistor utilizan finos hilos de platino incrustados en la perla como fuente de calor. La tensión mecánica, junto con el calor de las perlas, y la exposición a productos químicos industriales, pueden debilitar el contacto íntimo entre el alambre y la superficie de la perla, lo que puede provocar un fallo. Si se rompe, el sensor es incapaz de detectar el fallo y falla.
Condiciones ambientales
La temperatura, la humedad y la presión no tienen un impacto significativo en la precisión de los sensores de pellistor.
Mantenimiento
Blackline recomienda proteger los sensores de pellistor de la exposición a contaminantes conocidos.
Para garantizar su funcionamiento seguro, Blackline recomienda realizar pruebas funcionales y calibrar los sensores de pellistor a intervalos regulares y programados, además de hacerlo inmediatamente después de la exposición a un contaminante conocido o a un evento dañino.
Si las pruebas funcionales y la calibración determinan que el rendimiento se ha visto afectado, sustituya los sensores de pellistor inmediatamente.
IMPORTANTE: Siga siempre los procedimientos adecuados de prueba y calibración de los baches. Por ejemplo,no pruebe la respuesta del sensor de combustible con un encendedor de butano, ya que al hacerlo se dañará el sensor.
Selección del gas de calibración
El sensor de pellistor de Blackline viene calibrado de fábrica para un 50% de metano (CH4). Si se monitorea un gas combustible diferente en el rango de %LEL, calibre el sensor usando el gas apropiado.
Configuración del sensor Pellistor
El sensor de pelistor (perla catalítica) de Blackline (LEL-C) está equipado con un filtro de silicona. Esta configuración lo hace ideal para su uso en entornos que tienen fuentes conocidas de silicona o vapores que contienen silicona. No se recomienda el uso de este sensor cuando se controla el gasóleo, el queroseno, el combustible para aviones u otros vapores de hidrocarburos pesados con temperaturas de punto de inflamación superiores a 38°C (100°F).
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