W jaki sposób działa metanomierz?

Metanomierze do ciągłego monitorowania stężenia metanu w powietrzu najczęściej stosowane są w kopalniach, ponieważ tam niestety często może pojawiać się ten gaz, a w przestrzeniach zamkniętych wybuchy metanu są szczególnie niebezpieczne dla ludzi. W naszym artykule przyjrzymy się działaniu metanomierza i sprawdzimy, kiedy pojawia się alarm o niebezpiecznym stężeniu gazu.

Czym są pellistory?

By opowiedzieć, jak działa metanomierz, wytłumaczymy najpierw, czym są znajdujące się w nim elementy. Pellistory wykorzystywane w metanomierzach to urządzenia półprzewodnikowe, służące do wykrywania gazów, które są palne lub mają znaczną różnicę przewodności cieplnej względem przewodności cieplnej powietrza. „Pellistor” to kombinacja dwóch słów z języka angielskiego: „pellet” i „resistor” (pierwszy wyraz to nazwa paliwa stałego w formie granulatu, słowo wykorzystywane również w języku polskim, czasem spolszczane jako „pelet”; drugi wyraz w tłumaczeniu na nasz język to po prostu rezystor, inaczej opornik).

Pellistory katalityczne i konduktometryczne

Pellistory katalityczne wykorzystywane są do pomiaru niskich stężeń metanu, zazwyczaj od 0% do 5%. Wykorzystują zasadę spalania katalitycznego metanu. Różnica temperatur aktywnego elementu, na którym metan się spala oraz temperatura elementu kompensacyjnego powoduje powstanie sygnału w metanomierzu. Dzieje się tak ze względu na niezrównoważenie mostka Wheatstone'a, mostka pomiarowego. Pellistory konduktometryczne wykorzystują różnicę w przewodnictwie cieplnym mierzonego gazu oraz wzorcowego. Ta różnica również powoduje powstanie napięcia niezrównoważenia mostka pomiarowego. Konduktometryczne pellistory są wykorzystywane do zakresu wysokich stężeń metanu w zakresie do 100%.

Przykładowy metanomierz

Przyjrzyjmy się teraz konkretnemu metanomierzowi z oferty firmy EMAG-SERWIS z Katowic – czujnikowi stężenia metanu DCH. Urządzenie zapewnia ciągły monitoring stężenia metanu w powietrzu w zakresie 0-100%. Charakteryzuje go wysoka dokładność pomiarów, krótki czas odpowiedzi i transmisja danych po linii zasilania. Czujnik DCH monitoruje stężenie metanu za pomocą dwóch niezależnych elementów: pellistorowego detektora gazów dla zakresu stężeń 0-5% i mostka konduktometrycznego dla zakresu stężeń 5-100%. Jak dowiadujemy się od producenta, głowica czujnika może być umiejscowiona na obudowie lub poprzez przewód o długości 30 m. Wlot czujnika jest zabezpieczony wymiennym filtrem. Metanomierz DCH ma dwa wyjścia cyfrowe, izolowane galwanicznie, które służą do automatycznego sygnalizowania niebezpiecznego stężenia metanu w powietrzu. Operator systemu może ustawić wartość alarmowych stężeń metanu. Na górze  wodoszczelnej, wytrzymałej obudowy znajduje się dioda LED, która sygnalizuje, gdy poziom stężenia metanu przekroczy wyznaczoną wartość alarmową.