Sensoren
1 Ex-Sensor
2 H2S-Sensor
3 O2-Sensor
DrägerService Technisches Training
O2 -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
DrägerService Technisches Training
PacSensoren
DrägerSensor EC CO
zur Überwachung der KohlenmonoxidKonzentration in der Umgebungsluft.
Meßbereich
0 bis 500 ppm CO
minimal
0 bis 100 ppm CO
maximal
0 bis 2 000 ppm CO
DrägerSensor EC H2S 100 ppm,
zur Überwachung von SchwefelwasserstoffKonzentrationen in der Umgebungsluft.
Meßbereich
0 bis 100 ppm H2S
minimal
0 bis 20 ppm H2S
DrägerSensor EC O2 LS
zur Überwachung der Sauerstoff-Konzentration
in der Umgebungsluft.
Meßbereich
0 bis 25 Vol.-% O2
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 Potentiostatschaltung sorgt dafür, daß zwischen Meßelektrode und Referenzelektrode stets eine konstante elektrische Spannung
herrscht. Die Spannung, der Elektrolyt und das Elektrodenmaterial 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.
DrägerService Technisches Training
Infrarot-Sensor
DrägerSensor IR CO2
zur Überwachung der CO2 (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 KohlenwasserstoffKonzentrationen in der Umgebungsluft.
Meßbereich 0 bis 100 % UEG
bzw. zur Überwachung von Methan.
Meßbereich 0 bis 100 Vol.-% CH4.
kleinste Auflösung 0,1 Vol.-% bzw. 1 % UEG
der Digitalanzeige
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
DrägerService Technisches Training
CatEx Sensor
DrägerSensor CAT Ex
Der Sensor dient zur Überwachung von Gemischen brennbarer
Gase oder Dämpfe mit der Umgebungsluft.
Meßbereiche:
oder
0 bis 100 % UEG
0 bis 100 Vol.-% CH4
Auflösung der Digitalanzeige:
1 % UEG für den Meßbereich 0 bis 100 % UEG
0,1 Vol.-% für den Meßbereich 0 bis 5 Vol.-% CH4
1 Vol.-% für den Meßbereich 5 bis 100 Vol.-% CH4
Umweltbedingungen
Empfohlen
Lagerbedingungen
Erwartete Sensorlebensdauer
DrägerService Technisches Training
–20 bis 55 °C
700 bis 1300 hPa
10 bis 95 % r.F.
0 bis 30 °C
30 bis 80 % r.F.
>36 Monate
Steffen Kühn 10/2000
Funktionsprinzip
Funktionsprinzip des katalytischen Ex-Sensors
1
2
3
4
Umgebungsluft
Sintermetallscheibe
Kompensatorelement
Detektorelement
Meßprinzip
Die Umgebungsluft diffundiert durch die Sintermetallscheibe in den Sensor. Dort werden die brennbaren
Gase oder Dämpfe an einem aufgeheizten Detektorelement (Pellistor) katalytisch verbrannt. Der für die
Verbrennung notwendige Sauerstoff wird der Umgebungsluft 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.
DrägerService Technisches Training
Steffen Kühn 10/2000
Wärmetönung-Wärmeleitung
Wärmetönung/Wärmeleitung
100
50
5
100
75
50
25
UEG OEG
25
50
75
Methan Konzentration (Vol.-%)
Meßbereich Wärmetönung
Meßbereich Wärmeleitung
DrägerService Technisches Training
Steffen Kühn 10/2000
Wärmeleitfähigkeit
Wärmeleitfähigkeit von einigen Gasen (Stand 02/1984)
Gas
Wasserstoff
Methan
Luft
Kohlenmonoxid
Ethan
Propan
Kohlendioxid
n-Butan
n-Pentan
Formel
H2
CH4
CO
C2H6
C3H8
CO2
C4H10
C5H12
Wärmeleitfähigkeit
l [mw/cmgrd] bei 25°C
1810
337
260
249
212
180
164
163
150
Nur geeignet, wenn die Gaszusammensetzung gut bekannt ist (in der Industrie relativ selten).
Daher besonders gut geeignet für Bergbaueinsätze.
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Steffen Kühn 10/2000
Katalysatorgifte
Katalysatorgifte
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.
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Steffen Kühn 10/2000
Kalibriermedium
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.
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Steffen Kühn 10/2000
Gerät mit Methan kalibriert
Gerät mit Methan kalibriert
% UEG
100
1
90
80
2
70
3
60
4
5
6
50
40
7
30
8
20
10
0
Dargestellt sind Mittelwerte.
Die aktuellen Wete können
je nach Gerät um +- 30 %
schwanken.
1
Methan
1,10
2,20
3,30
4,4 Vol %
2
3
4
5
6
7
8
Ethen
Wasserstoff
Propan
Aceton
Ethylen
Toluol
n-Nonan
0,67
1,00
0,43
0,63
0,58
0,30
0,18
1,35
2,00
0,85
1,25
1,15
0,60
0,35
2,02
3,00
1,28
1,88
1,73
0,90
0,53
2,7
4,0
1,7
2,5
2,3
1,2
0,7
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Steffen Kühn 10/2000
Gerät mit Toluol kalibriert
Gerät mit Toluol kalibriert
% UEG
100
1
2
3
4
5
6
7
90
80
8
70
60
50
40
30
20
10
0
Dargestellt sind Mittelwerte.
Die aktuellen Wete können
je nach Gerät um +- 30 %
schwanken.
7
Toluol
0,30
0,60
0,90
1,2
1
2
3
4
5
6
8
Methan
Ethen
Wasserstoff
Propan
Aceton
Ethylen
n-Nonan
1,10
0,67
1,00
0,43
0,63
0,58
0,18
2,20
1,35
2,00
0,85
1,25
1,15
0,35
3,30
2,02
3,00
1,28
1,88
1,73
0,53
4,4
2,7
4,0
1,7
2,5
2,3
0,7
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Vol %
Steffen Kühn 10/2000
DrägerService Technisches Training
DrägerService Technisches Training
DrägerService Technisches Training
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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Kalibrierintervalle
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-, Schwefeloder Schwermetallverbindungen, Halogenkohlenwasserstoffe oder
wenn Stoffe vorhanden sind, die polymerisieren, wie z. B. Acrylnitril,
Butadien, Styrol u. a. .
Vor jeder Messung kalibrieren.
DrägerService Technisches Training
Steffen Kühn 10/2000
DrägerService Technisches Training
EX-Sensor kalibrieren
DrägerService Technisches Training
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2 - LZ-G Stormarn