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se hacen los desentendidos. Tome el poder en sus manos y sepa exactamente quien fue el vandálico que contamina de manera silenciosa su metro cuadrado y no asume su responsabilidad. El “Fart detector” es capaz de localizar emisiones de gas metano y hace sonar una alarma para poder huir a tiempo. Por sólo $34.99 su nariz se lo agradecerá.”

Cornell's Hardware.

SENSORES DE GAS

INTRODUCCIÒN. En la industria interesa determinar la concentración de

los gases tales como CO2, CO + H2, O2 u otros, bien en el análisis de humos de salida de las calderas de vapor para comprobar su combustión correcta, bien en el análisis de concentración de gases desde el punto de vista de seguridad ante una eventual explosión, etcétera.

SENSORES DE GAS Un detector de gas es un elemento

que sufre un cambio físico o químico, reversible, en presencia de un gas, para dar una señal que es transmitida, mostrada o utilizada para operar alarmas y controles.

Los analizadores se basan en general en propiedades características de los gases, tales como la conductibilidad térmica, el paramagnetismo del oxígeno y el coeficiente de absorción infrarroja.

Conductividad térmica

Conductividad termica de algunos gases.

Esta técnica de detección de gas es adecuada para la medición de altas concentraciones (% V/V) de mezclas de gases binarios. Se usa principalmente para la detección de gases con una conductividad térmica mucho mayor que el aire, por ejemplo, el metano y el hidrógeno

Los gases con conductividades térmicas cercanas a las del aire no se pueden detectar, por ejemplo, el amoniaco y el monóxido de carbono.

Los gases con conductividades térmicas inferiores a las del aire son más difíciles de detectar, ya que el vapor de agua puede causar interferencias, por ejemplo el dióxido de carbono y el butano. Las mezclas de dos gases en ausencia de aire también se pueden medir usando esta técnica.

Sensor degas por su resistencia termica.

El elemento sensor caliente se expone a la muestra y el elemento de referencia se introduce en un compartimento cerrado. Si la conductividad térmica del gas es mayor que el de referencia, la temperatura del elemento sensor disminuye. Si la conductividad térmica del gas es menor que el de referencia, la temperatura del elemento de prueba incrementa. Estos cambios de temperatura son proporcionales a la concentración de gas presente en el elemento de muestra.

PARAMAGNETISMO La mayoría de los gases son levemente diamagnéticos y son

repelidos del campo magnético. El oxígeno es diferente, es un gas paramagnético, lo que significa que es atraído por un campo magnético. Hay un número de analizadores que utilizan las propiedades paramagnéticas del oxígeno.

El paramagnetismo depende mucho de la temperatura. Las moléculas de oxígeno frío son atraídas por un campo magnético fuerte y cuando se calientan dejan el campo magnético. Esto da lugar a una corriente la cual genera mediciones de contenidos de oxígeno.

ABSORCION INFRAROJA Muchos gases combustibles tienen franjas de

absorción en la zona infrarroja del espectro electromagnético de luz, y el principio de la absorción infrarroja se ha usado como una herramienta analítica de laboratorio durante muchos años.

ParámetrosDependiendo del tipo de sensor y de la clase de gas, existen diferentes parámetros a considerar, por ejemplo:

Cortesia: PCE Ibérica S.L.

Cortesia: PCE Ibérica S.L.

Cortesia: PCE Ibérica S.L.

Cortesia: PCE Ibérica S.L.

Tipos de Sensores de GasoSensores Electroquímicos

oSensores por Semiconductor

oSensores de Conductividad Térmica

oSensores Catalíticos

oSensores Infrarrojos

SENSORES ELECTROQUÍMICOS

Estan formados por dos electrodos sumergidos en un medio electrolítico común. El electrolito es aislado de las influencias externas mediante una barrera, que puede ser una membrana permeable al gas, un medio de difusión o un capilar.

Durante el funcionamiento, un voltaje polarizado es aplicado a los electrodos y cuando el gas penetra en el sensor una reacción redox genera una corriente eléctrica proporcional a la concentración del gas.

Se pueden utilizar sensores electroquímicos específicos de gas para detectar la mayoría de los gases tóxicos comunes, incluidos CO, H2S, Cl2, SO2 etc. en una amplia variedad de aplicaciones de seguridad.

Los sensores electroquímicos son compactos, requieren muy poca energía, muestran una gran linealidad y repetibilidad, y generalmente tienen una larga vida útil, normalmente de uno a tres años. Los tiempos de respuesta, indicados como T90, es decir, tiempo para alcanzar el 90% de la respuesta final, son normalmente de 30 a 60 segundos y el intervalo de los límites de la detección oscila entre 0,02 y 50 ppm según el tipo de gas especificado.

Sensores por SemiconductorEl sensor es fabricado con materiales semiconductores opera por la propiedad de adsorción de gas en la superficie de un óxido calentado depositada en una base de sílice. En la mayoría de casos el proceso es muy similar al utilizado en la manufactura de “chips”.

La absorción de la muestra de gas en la superficie del óxido, seguida de una oxidación catalítica, termina en un cambio de la resistencia eléctrica del material oxidado que puede relacionarse con la concentración del gas.

Chemcassette® Sensor. Cortesia HoneyWella

SENSORES DE CONDUCTIVIDAD TÉRMICA

Consisten en la disposición de al menos dos filamentos con propiedades conductoras y térmicas (“termistores”) formando parte de un “puente de Wheastone”. Cada filamento se ubica en una célula independiente y el conjunto está a una temperatura definida.

En la célula de referencia se encierra una cantidad determinada de un gas estándar (por ejemplo aire) En la célula de medida penetra el gas a detectar. Su conductividad térmica, diferente de la del gas de referencia, hace que la temperatura del filamento se altere y, en consecuencia, se desequilibre el circuito “puente de Wheastone”.

Sensores CatalíticosConsiste en un pequeño elemento denominado pellistor”, “perla” que está formado por un filamento de Platino calentado eléctricamente. Este filamento está recubierto primeramente con una base cerámica y posteriormente por una dispersión catalítica de Paladio o Rodio en un sustrato de Torio.

Cuando una mezcla de aire y gas inflamable se pone en contacto con la superficie caliente del catalizador, se produce una combustión que aumenta la temperatura de la “perla” lo cual altera la resistencia del filamento de platino que a su vez es medida en un circuito tipo “puente de Wheastone” El cambio de resistencia está directamente relacionado con la concentración de gas presente.

Sensores InfrarrojosEl sensor infrarrojo de punto se basa en el hecho de que muchos gases combustibles tienen bandas de absorción en el espectro infrarrojo.

Esta técnica funciona bajo el principio de absorción de infrarrojos de doble longitud de onda, según el cual la luz atraviesa la mezcla en dos longitudes de onda, una de las cuales se ajusta al pico de absorción del gas que se pretende detectar, mientras que la otra no. Las dos fuentes de luz se pulsan alternativamente y se guían a lo largo de un camino óptico común para que salgan a través de una “ventana” con protección antideflagración y, a continuación, a través del gas de muestra. Posteriormente, un retrorreflector refleja otra vez los haces, regresando una vez más a través del gas para volver a la unidad. Aquí un detector compara las fuerzas de las señales de los haces de referencia y muestra y, por medio de una resta, se proporciona una medida de la concentración de gas.

Requisitos de InstalaciónEn general cada sensor viene con su correspondiente manual para montaje y condiciones de operación, pero en general hay ciertas normas que son del común para la mayoría de los sensores de gas.

Sala seca: El sensor debe instalarse en un punto en el que no pueda quedar expuesto al agua, procedente por ejemplo del sistema de extinción de incendios.

La temperatura ambiente debe encontrarse dentro del intervalo indicado en los datos técnicos del sensor.

Local sin vibración.

El sensor no debe quedar expuesto a fuentes de calor o luz solar directa, ni tampoco a circulación fuerte de aire.

Humedad atmosférica permitida: humedad relativa máx.: 80 % (sin condensación).

Ubicación del Sensor

Para el correcto funcionamiento del detector, éste se ha de instalar en forma adecuada dependiendo del gas que queramos detectar. Entre el sensor de gas y la muestra que queramos detectar no tienen que haber obstáculos a saber (divisorios, columnas, muebles, puertas, etc.), que puedan bloquear el flujo del gas hacia el detector. Además, el aparato no deberá ser colocado en proximidad de ventanas, extractores, fuentes de vapor, salidas de humos, etc.

EJEMPLOS DE APLICACIÓN

COLUMNA DE DESTILACION En la columna de destilacion se usa sensores de gases

para controlar la concentracion de los gases que salen por la parte superior de la columna de destilacion que son incondesables.

EJEMPLOS DE APLICACIÓN

INTERCAMBIADOR DE CALOR

INTERCAMBIADOR DE CALOR En la columna de destilacion se usa sensores de gases

para controlar la concentracion de los gases que salen por la parte superior de la columna de destilacion que son incondesables.