Vad är en vätesulfidsensor?

En vätesulfid (H ₂ S) -sensor är en gassensor som kan byggas enligt flera olika konstruktionsspecifikationer för att detektera nivåer av vätesulfid som skapats under industriella och biologiska processer.Sådana sensorer är mycket viktiga i olika branscher på grund av att vätesulfid är en extremt toxisk gas.Inandning av 500 till 1000 delar per miljon (ppm) per volym resulterar nästan alltid i omedelbar medvetslöshet och död.Vissa vätesulfidsensorenheter är engångskomponenter för engångsberedskap, medan andra H _{2-sensorkonstruktioner är gjorda för att upprepade gånger upptäcka gasen och varar i många år.}

Många industrier har behov av vätesulfidsensorn, men blandDet vanligaste är den petrokemiska industrin där det är en naturlig biprodukt av råolja och naturgasproduktion och kommunala avloppsreningsverk.Relaterade områden som producerar vätesulfid inkluderar fiskodling eller vattenbruk, förvaring av gödsel för gödningsmedel och regioner där vulkaniska gaser eller varma källor finns.Raffinaderier och koksugnväxter som omvandlar kol till koks genom en process för att värma det i en miljö som är fri från syre är också platser där ett vätesulfidsensor detekteringssystem är kritiskt.Pappersbruk, stålverk och garverier producerar också gasen, och eftersom det är en naturlig biprodukt av nedbrytningen av organiskt material av bakterier är det också en potentiell fara i flera typer av livsmedelsfabriker.

Förmågan att naturligtvis naturligtAtt upptäcka farliga men ändå mycket låga nivåer av vätesulfid i luften kan vara svårt av flera skäl.En anledning är att det är en färglös och transparent gas som är tyngre än luft, så att den tenderar att bosätta sig på låga nivåer i byggnader där det initialt kan gå obemärkt.Även om den har en ruttna ägglukt i låga koncentrationer, ändras lukten till en söt på högre nivåer, vilket kan förvirra sinnena.Det finns därför flera olika metoder för att detektera gasen i biologiska prover kontra luft- eller vattenkoncentrationer.

En typisk design för en bärbar sensor för kontinuerlig användning baseras på ett mikroelektromekaniskt system (MEMS) bränslecell som kan fungera mellan ett intervallav -22 deg;till 122 deg;Fahrenheit (-30 deg; till 50 deg; Celsius) och använder principen om elektrisk motstånd.MEMS -sensorn är byggd på en metalloxid halvledare (MOS) material av mikroskopisk tennoxid eller guldmetallfilmer som svarar på förändringar i elektrisk resistens när vätesulfidgas passerar dem.Sådana sensorer har snabba responstider och kan vara korrekta ner till 25 delar per miljard (PPB), men oftare är de ofta utformade för att bara upptäcka högre nivåer av gasen.De är emellertid billiga och distribueras vanligtvis i grova klimatförhållanden, till exempel i olje- och gasprospektering och borrning.

En vätesulfidsensor utformad för att upptäcka gasen i vatten och slam är också baserad på principen om potentiometri, ellerFörändringar i elektromotivkraften i vattnet.Vattendetektorer kan mäta gasnivåer på mindre än 0,3 ppb och är ofta inbyggda i standard pH -mätare som används i avloppsreningsindustrin.De kräver emellertid ofta kalibrering för att vara korrekta, vilket vanligtvis planeras en gång per månad.Ett ofta driftsensorproblem uppstår med enheter som krävs för att mäta sådana fina nivåer, vilket är en indikation på att utgångsavläsningen som visas är förskjuten från det faktiska uppmätta värdet.I en vätesulfidsensor som används i en flytande miljö är en rad drift av plusmn; 0,5 millivolt (MV) standard, men drift kan ofta nå upp till 2 mV på en månad i avläsningarna.

Andra typer av vätesulfidSensordonstruktioner är inbyggda i bärbara enheter som transporteras av räddningstjänster som kan upptäcka andra farliga gaser som kolmonoxid.Liknande typer av enheter som placeras i faciliteter är korrosion och explOsivbeständig, som är två egenskaper hos vätesulfidgas.De kan arbeta i två till fem år med mycket låg effektförbrukning och ingen nedbrytning i kontinuerlig detekteringsförmåga efter att ha utsatts för gasen.

Känslighetsnivån och responstiderna på mindre än en minut har förbättrats under de senaste åren förVätesulfidsensor genom att integrera material konstruerade i nanometerskalan.Detta stöder nya förordningar i USA från och med 2010. American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) har minskat acceptabla exponeringsnivåer för gasen för ett åtta timmars viktat medelvärde från 10 ppm till 1 ppm och en kortvarig exponeringsnivå på15 ppm ner till 5 ppm.