مقایسه انواع دتکتورهای گاز: پلیستوری، الکتروشیمیایی و مادون قرمز – مزایا و معایب کاربردی

در سیستم‌های پایش نشت گاز، انتخاب نوع دتکتور و سنسور قلب تپنده ایمنی شماست.
همه مهندسین ابزار دقیق و کارشناسان ایمنی با این سؤال روبه‌رو هستند:
برای گازهای قابل احتراق از چه نوع سنسوری استفاده کنم؟ برای گازهای سمی چه؟ مادون قرمز بهتر است یا پلیستوری؟ الکتروشیمیایی مناسب‌تر است یا کاتالیستیک؟

پاسخ این سؤال ساده نیست، چون هر تکنولوژی، مزایا و محدودیت‌های خاص خودش را دارد و انتخاب نادرست می‌تواند باعث شود در لحظه حادثه، سنسور شما بی‌اثر باشد.

در این مقاله، با نگاهی دقیق و تخصصی، به مقایسه سه تکنولوژی اصلی در دتکتورهای گاز می‌پردازیم:

1. پلیستوری (Catalytic Pellistor)
2. الکتروشیمیایی (Electrochemical)
3. مادون قرمز (Infrared - IR)

دتکتور گاز پلیستوری (Catalytic Pellistor)

تکنولوژی ساده اما قدرتمند برای گازهای قابل احتراق

⚙️ چگونه کار می‌کند؟

در این نوع سنسور، گاز قابل احتراق (مثل متان یا هیدروژن) روی سطح یک المنت گرم‌شده اکسید می‌شود. این واکنش، حرارت تولید می‌کند و اختلاف دما باعث تغییر مقاومت در مدار الکتریکی سنسور می‌شود که به‌عنوان سیگنال خروجی خوانده می‌شود.

✅ مزایا:

• قیمت اقتصادی.
• پاسخ سریع.
• تکنولوژی قدیمی و آزموده‌شده.
• مناسب برای اکثر گازهای قابل احتراق.
• امکان پایش لحظه‌ای %LEL (Lower Explosive Limit).

❌ معایب:

• نیاز به اکسیژن برای انجام واکنش.
• کاهش عمر در محیط‌های حاوی گازهای سمی مثل H₂S.
• حساس به شوک‌های مکانیکی و لرزش.
• نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای نسبتاً کوتاه.

📌 کاربردها:

• صنایع نفت، گاز و پتروشیمی.
• ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز.
• پالایشگاه‌ها.
• مخازن ذخیره گازهای قابل احتراق.

دتکتور گاز الکتروشیمیایی (Electrochemical)

دقت بالا برای تشخیص گازهای سمی

⚙️ سنسور شیمیایی چگونه کار می‌کند؟

گاز موردنظر وارد سلول الکتروشیمیایی شده و در سطح الکترودها واکنش شیمیایی می‌دهد. این واکنش باعث تولید جریان الکتریکی متناسب با غلظت گاز می‌شود.

✅ مزایا:

• دقت بسیار بالا در محدوده ppm.
• حساسیت عالی برای گازهای سمی مانند H₂S، CO، NH₃، NO₂، Cl₂.
• توانایی اندازه‌گیری غلظت‌های پایین گازها.
• مصرف انرژی پایین.

❌ معایب:

• مناسب برای گازهای سمی، اما برای گازهای قابل احتراق مثل متان یا هیدروژن کاربرد ندارد.
• عمر محدود سلول (معمولاً 2 تا 3 سال).
• حساسیت به تغییرات دما و رطوبت.
• نیاز به کالیبراسیون منظم.

📌 کاربردها:

• پالایشگاه‌ها (برای H₂S Monitoring).
• صنایع فولاد (برای CO Monitoring).
• تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب (برای Cl₂ و NH₃).
• نیروگاه‌ها و باتری‌خانه‌ها (برای CO و H₂S).

دتکتور گاز مادون قرمز (Infrared – IR)

تکنولوژی پیشرفته و پایدار برای تشخیص گازهای قابل احتراق

⚙️ سنسور مادون قرمز چگونه کار می‌کند؟

بر پایه جذب نور مادون قرمز توسط مولکول‌های گاز. هر گاز در طول‌موج خاصی از نور IR جذب دارد و این کاهش شدت نور به‌عنوان غلظت گاز سنجیده می‌شود.

✅ مزایا:

• عمر طولانی سنسور (تا 10 سال).
• مناسب برای محیط‌های فاقد اکسیژن.
• مقاوم در برابر گازهای سمی مثل H₂S.
• نیاز به کالیبراسیون کمتر.
• ایمن در برابر شوک‌های مکانیکی و لرزش.

❌ معایب:

• گران‌تر از سنسورهای پلیستوری.
• برای برخی گازها مانند هیدروژن (H₂) کاربرد ندارد چون هیدروژن در طول‌موج IR جذب ندارد.
• نیاز به تنظیم دقیق لنزها و مسیر نور.

📌 کاربردها:

• مناطق با ریسک بالا و هزینه زیاد از کارافتادگی.
• محیط‌های فاقد اکسیژن (مثل تانک‌های خالی).
• پتروشیمی، LNG، ایستگاه‌های گاز شهری.
• پالایشگاه‌های بزرگ و خطوط انتقال.

نکات کلیدی در انتخاب نوع سنسور:

چه زمانی کدام تکنولوژی را انتخاب کنیم؟

• محیط انفجاری با اکسیژن کافی: پلیستوری.
• گازهای سمی در محیط‌های صنعتی: الکتروشیمیایی.
• محیط‌های سخت، بدون اکسیژن یا با لرزش بالا: مادون قرمز.
• برای هیدروژن: فقط پلیستوری یا الکتروشیمیایی (نه مادون قرمز).

دتکتور مناسب = ایمنی مطمئن

انتخاب دتکتور اشتباه، یعنی خطر نکردن با جان آدم‌ها. برای داشتن سیستمی قابل‌اعتماد، باید نوع گاز، شرایط محیطی و تکنولوژی سنسور را هوشمندانه در نظر بگیرید.

هر سنسور، جای خودش را دارد — و یک مهندس ابزار دقیق خوب، می‌داند که انتخاب درست، نیمی از راه ایمنی است.