Датчики утечки газа с клапаном: особенности, виды и принцип работы

Основные виды по принципу действия

Существующие типы не только существенно отличаются по конструктивному исполнению, но и имеют различный принцип действие. Чтобы не ошибиться, надо точно знать, какие отличительные особенности имеет определенная разновидность, в каких случаях она срабатывает и почему. Это позволит понять, какой модели стоит отдать предпочтение в конкретной ситуации.

Герконовые

Подобные устройства часто называют магнитоконтактными. Их монтируют на оконные и дверные блоки, чтобы своевременно обнаружить открытую створку. В их состав входит:

• магнитоуправляемый контакт, который называют герконом;
• магнит.

Эксплуатация подобных устройств предполагает, чтобы обе части должны находиться в непосредственной близости друг к другу. При этом они могут быть как замкнутыми, так и разомкнутыми. Второй вариант получил наибольшее распространение. Как только расстояние между магнитом и герконом составит около 10–20 мм положение контактов меняется.

В процессе монтажа на неподвижную часть оконного или дверного блока устанавливается геркон, на створке закрепляется магнит. По положению последнего пользователь может отслеживать положение полотна двери или створки окна. Пока они находятся в закрытом положении, контакты, как правило, остаются замкнутыми. При открытии створки контакты размыкаются, и пользователь получает соответствующий сигнал.

Инфракрасные

Сигналы, передаваемые устройствами данного вида, находятся в инфракрасном диапазоне. Сами датчики принято делить на:

• Активные. В процессе работы подобная разновидность способна контролировать излучаемые ими лучи. Как только на пути их распространения появится какой-то объект, датчик сформирует сигнал тревоги. Конструктивное исполнение активных ИК моделей может отличаться. Производители предлагают устройства, состоящие из двух блоков (излучателя и приемника), и одного блока. Во время работы устройств второго типа луч возвращается обратно, отразившись от специального зеркала;
• Пассивные. В состав подобного устройства входит специальная линза, которая позволяет отследить изменение ИК фона в разных секторах. Подобное явление возникает в том случае, если на подконтрольной территории оказывается объект, способный поглощать либо отражать тепло.

Инфракрасные извещатели также иногда называют датчиками движения, так как они способны обнаружить объект, которые по той или иной причине изменил свое положение.

Вибрационные

Такие датчики сигнализации позволяют обнаружить:

• Повреждение строительной конструкции. Они срабатывают при проламывании либо выпиливании какого-либо фрагмента в стене, решетке, перекрытии;
• Разбитии стекла. Монтируются на окна, витрины и другие стеклянные объекты, к целостности которых предъявляются повышенные требования.

Чаще всего вибрационные устройства используются для контроля целостности строительных конструкций. Сохранность остекленных элементов контролируется с помощью акустических моделей.

Акустические (звуковые)

Акустические устройства часто называют датчиками разбития стекла, так как они срабатывают при появлении характерного звука. Принцип работы подобных устройств основан на последовательном преобразовании акустического сигнала в электрический. Как только появляется характерный звук, система начинает его анализировать и, если существует необходимость, отправляет тревожный сигнал.

Комбинированные

Подобные устройства можно отнести к гибридам, в объединяющим в корпусе устройства двух типов. Наибольшее распространение получили изделия, которые способны срабатывать на звук и движение. Однако возможны и другие варианты. Например, производители предлагают устройства, объединяющие инфракрасный и радиоволновый.

Виды

Существует несколько типов датчиков газа:

с инфракрасными сенсорами;

Теперь скажем о каждой категории подробнее.

С инфракрасными датчиками

В качестве анализирующей части здесь используется воздух, что проверяется на наличие в нем СО при помощи излучения инфракрасного типа. Главный элемент, который осуществляет определение уровня газа, – инфракрасный волновой спектр, что производит поглощение угарных токсинов. Также подобный датчик легко может вычислить наличие метана в воздухе и других газов.

Обычно в качестве чувствительной детали в рассматриваемых анализаторах газа используется либо светодиод, либо нить накаливания. Такой датчик тогда будет недисперсионным. В данном случае уровень газа будет анализироваться благодаря применению специальных световых фильтров, которые призваны воспринимать определенный спектр. Минусом таких приборов будет довольно высокая стоимость. Для организации х работы потребуется сеть 220 В, хотя можно найти и модели на батарейках.

На основе полупроводников

Данная категория рассматриваемых устройств работает благодаря процессам химического типа, что возникают между атомами. Обычно активными веществами являются углерод, рутений или олово. Ядовитые элементы определяются при увеличении проводимости воздуха, где они содержатся, что является следствием формирования контакта частей применяемого детектора. После этого осуществляется срабатывание устройства, что отвечает за оповещение превышения содержания газов.

Потом осуществляется взаимодействие между частицами диоксида олова или рутения. Для проведения диффузии упомянутые химэлементы должны нагреваться до 250 градусов.

Если чистый воздух будет иметь практически нулевую проводимость на основе данных оксидов, устройство будет смысл применять лишь при довольно серьезном содержании угарного газа в комнате. Нагрев будет приводить к реакции восстановительно-окислительного типа, где именно угарный газ будет восстановителем. Ее итогом станет увеличение проводимости устройства, замыкание датчиковых контактов и последующее срабатывание тревоги.

Отметим, что возможны и ложные активации в случаях, когда устройство находится у открытого огня либо у очага возгорания. По этой причине специалисты рекомендуют ставить такие устройства на определенном удалении от приборов нагревательного типа. Подобный датчик имеет основание твердого типа. Оно сделано из полимеров, а корпус выполнен из стали.

Фронтальная часть служит в качестве впускной дырки, куда заходит воздух, в котором есть токсичные вещества. Детектор имеет специальный фильтр-абсорбент, защищающий его от попадания других продуктов горения. Также есть нержавеющая сетка, что задерживает пыль. Под фильтром угольного типа находится чувствительный элемент. Напряжение идет лишь на клеммы, сделанные из металла.

С электрохимическим методом определения

Они также отличаются малым уровнем энергопотребления по причине отсутствия нагревательного элемента. Чувствительным веществом здесь является электролит в жидком виде. Уже по этой причине оборудование может работать без электросети, а просто на батарейках. Такой прибор выполняет анализ состояния воздуха благодаря окислению вещества, содержащегося в емкости. Веществом обычно выступает или щелочь, или смесь определенных растворов кислот. Второй вариант считается более надежным и долговечным.

Суть работы такого прибора заключается в том, что газовые молекулы соприкасаются с электродом устройства, по причине чего происходит химическая окислительная реакция. Электролит узнает напряжение и понимает уровень газа. Чем больше его показатель, тем мощнее будет электролиз. Контролем этого будет заниматься небольшая плата, где прописан определенный уровень наличия газа. Если он будет больше нужного, то датчик начинает работать.

Такие приборы очень редко срабатывают ложно, но в них время от времени следует менять электролит и заправлять заново капсулу гальванического типа.

Виды устройств

Датчики природного газа круглосуточно следят за изменениями в воздушно-газовой смеси. Подключают их к сети с напряжением 220 В. Есть модели, которые работают от 12−24 В постоянного тока, их рационально устанавливать в тех помещениях, где часто бывают перебои подачи питания. Чтобы подключить такую модификацию, потребуется дополнительный бесперебойный блок питания и батарея.

Газовый датчик утечки газа бытовой бывает двух типов:

1. Проводной.
2. Беспроводной.

В зависимости от способа, который помогает определить концентрацию топлива, поступающую в ОС, устройства делятся на такие типы:

• Полупроводниковые — функционирование осуществляется за счет полупроводников, которые поглощают нагретые оксиды газа.
• Инфракрасные — конструкция этого типа напоминает взрывоопасную лампу, работа которой основана на горении газа и разложении его на воду и углекислый газ.
• Каталитические — способны определять количество газа в пределах действия инфракрасного спектра.

Особенности и характеристики

Проводной тип устройства работает от потребительской сети со стандартным значением напряжения 220 В. Многие предполагают, что данный тип изделия опасен. К взрыву по причине замыкания может привести большое количество газа в ОС. Однако, это не совсем правильно. Данный тип устройства выполнен согласно специальной технологии, поэтому взрыв из-за короткого замыкания не произойдёт.

Для работы беспроводного устройства необходим аккумулятор, который встраивается в корпус. За счёт этого датчик можно установить в любом месте. Он, как и первый вид, потребляет много энергии, поэтому в промышленности не используется. К тому же отличается такой тип устройства высокой ценой.

Современные приборы оснащены беспроводными элементами связи, что даёт возможность применять детали сигнализации. Чувствительный элемент сработает сразу, как концентрация топлива превысит нормальные показатели. После этого владелец получает сигнал на мобильный телефон и может самостоятельно устранить проблему.

Датчик утечки газа с клапаном применяется в роли автономного устройства, а также в виде дополнения к сигнализации. Когда количество газа превышает допустимый порог, то датчик подаёт напряжение на запорный клапан, в результате чего газовая магистраль перекрывается. Заново открыть её можно только вручную, подняв рычаг красного цвета вверх. В экстренных случаях предусмотрено ручное управление. Для этого нужно снять колпак и нажать на кнопку красного цвета в верхней части клапана.

Принцип работы

В зависимости от вида (полупроводниковые, инфракрасные или каталитические) устройства работают по-разному.

Реагирующим элементом в полупроводниковом датчике выступает пластина из кремния, покрытая оксидом металла. Такой метод применяется и в деталях для компьютера. Оседание частиц газа на такой поверхности приводит к изменению сопротивления, оно равно количеству вредных элементов в воздухе. В быту такие приборы достигли широкого применения. В промышленности же они не используются, так как количество некоторого топлива определить очень сложно. Недостаток полупроводниковых датчиков в медленном реагировании и в долгом восстановлении изделия, которое нуждается в контроле персонала.

В каталитических датчиках топливо во время горения расщепляется на H2O и CO2. Когда малая концентрация воздуха с большим количеством топлива проходит через устройство, возникает горение, что приводит к изменению сопротивления в одной катушке, вторая определяет рост температуры. Чем выше концентрация газа в воздухе, тем больше сопротивление. На концах катушки устанавливаются термошары, покрытые стеклянным слоем. Это приспособление играет роль компенсатора. Необходимо всего несколько секунд, чтобы определить концентрацию газа в помещении.

Инфракрасные датчики применяются в промышленности. Они имеют преимущества перед каталитическими: быстро включаются и мало потребляют электроэнергии. Датчик анализирует газовые частицы с помощью светового излучения инфракрасного диапазона. При работе анализу полежит эталонная и исследуемая волна. Две среды проходят сквозь световой источник и возвращаются в исходное положение. Затем устройство анализирует сигналы и показывает концентрацию газа в воздухе помещения.

Разновидности датчиков газа

Датчик определяет опасную для здоровья человека концентрацию угарного газа разными методами. По этой причине оборудование может иметь некоторые принципиальные отличия. Основные виды сигнализаторов:

1. Инфракрасные.
2. Каталитические.
3. Полупроводниковые.

Датчики классифицируются по другому признаку, могут быть проводными и беспроводными. Беспроводные приборы предусматривают питание от аккумуляторных батарей или обычных батареек, тогда как проводные аналоги получают питание то бытовой электросети. Датчик угарного газа для дома представляет собой прибор, который может сохранить здоровье всем, кто проживает в квартире или доме.

На рынке представлены датчики сигнализаторы газа, в основе работы которых лежит принцип дожигания газа. Этот процесс осуществляется на маленькой спиральке, когда содержание вредного вещества в воздухе находится на высокой отметке. После появления звукового сигнала сопротивление спирали меняется, вследствие чего устраняется опасная среда.

Полупроводниковые

Принцип действия базируется на изменении электропроводимости воздуха, в составе которого образуются молекулы монооксида углерода. Составляющими компонентами такого прибора являются контакты на основе диоксида олова/диоксида рутения. К контактам подключается микроскопический ТЭН, которым выполняется нагрев контактов до 250 градусов Цельсия. По мере нагревания контакты прогревают атмосферу вокруг, при этом молекулы углерода при их наличии вызывают увеличение электропроводимости. Электрическая цепь замыкается, вследствие чего газовый анализатор издает соответствующий звуковой и световой сигнал.

Полупроводниковый прибор принято считать наиболее надежным и точным среди аналогов. Случаи ложного срабатывания незначительны и вызваны они преимущественно неправильной установкой оборудования. Среди других преимуществ — длительный срок эксплуатации и низкое потребление электроэнергии. Монтажные мероприятия несколько сложнее, чем в случае с другими видами датчиков.

Инфракрасные

В основе его работы лежит изменение длины волны электромагнитного излучения в инфракрасной части спектра. Чистый воздух с примесями вызывает разное искажение длин световых волн оптического и приближенных к ним областей спектра. ИК-датчик содержит источник света, которым служит светодиод. Система светофильтров является еще одной составляющей данного оборудования. За счет это компонента устройству удается улавливать малейшие отклонения от настроенного значения.

Изменение в составе воздуха вызывает прямо пропорциональные изменения спектрального характера. Если изменения превышают допустимый предел значений, устройство выдает сигнал. Анализатор может программироваться на определение нескольких видов газа, включая аммиак, хлор, метан. В профессиональной среде инфракрасный анализатор принято называть универсальным мониторинговым средством.

Каталитический

Прибор имеет химический принцип действия, получает питание от обыкновенных батареек. Определение опасного содержания угарного газа в окружающей атмосфере производится путем реакции окисления на одном из контактов электролитической ванны. Отдельно стоит отметить емкость, заполненную электролитом. Молекулы отравляющего вещества способствуют химической реакции, в результате чего на контактах образуется напряжение. Чем выше содержание вещества в воздухе, тем выше напряжение. Прибор подает сигнал тревоги в случае обнаружения опасной концентрации оксида углерода.

Слабой стороной сигнализатора считается быстрый выход из строя электролитического элемента, при этом избежать этого неприятного последствия практически невозможно. Поэтому при выборе каталитического прибора лучше покупать оборудование, предусматривающее замену изнашиваемого элемента на новый. К сильным сторонам можно смело отнести простой монтаж в квартире или доме, а также незначительное энергопотребление.

Особенности таких приборов

Достоинствами портативных газоанализаторов являются их компактность и малый вес.

Приборы входят в число средств индивидуальной защиты, которыми обеспечиваются работники опасных производств. При превышении в воздухе концентрации определённых веществ приборы подают соответствующий сигнал. Использовать портативные газоанализаторы можно в любых помещениях и условиях.

Газоанализаторы применяют для определения:

Приборы имеют невысокую стоимость, что позволяет приобретать их для личных целей. Современные портативные газоанализаторы способны измерять в смесях концентрацию сразу нескольких веществ. Производители выпускают приборы различного типа, основывающихся на различных принципах работы.

Лучшие электрохимические портативные

В основе принципа действия приборов лежит электрохимическая компенсация.

Различают несколько типов подобных устройств:

• потенциометрические (измеряют напряженность поля);
• гальванические (улавливают изменение показателя электропроводности);
• кондуктометрические (фиксируют изменения силы тока и напряжённости.

Все типы устройств предназначены для проведения замеров во взрывоопасных зонах.

ХОББИТ-Т переносной

Страна производитель – Россия. Многоканальный газоанализатор используют для замера концентрации горючих газов. Количество датчиков в приборе можно определить при оформлении заказа на покупку.

С помощью ХОББИТА-Т делают замеры газовых смесей в колодцах, канализационных люках перед спуском в них людей. Диапазон рабочих температур от -40°С до 50°С.

Достоинства:

• малый вес и габариты;
• контроль разрядки батареи;
• наличие световой и звуковой сигнализации.

Недостаток:

высокая стоимость.

Отзыв

Елизавета К.

Прибор регулярно эксплуатируется на протяжении 3-лет. Пока работает без нареканий.

ОКА-92

Страна производитель – Россия. Модель с выносным датчиком и цифровой индикацией. Предназначена для контроля в рабочей зоне недостатка или переизбытка кислорода.

Достоинства:

• компактность;
• надёжность;
• наличие звуковой и световой сигнализации.

Недостаток:

тяжеловат для портативника.

Отзыв

Мария Ш.

Прибор надёжный, но погрешность показаний великовата.

Установка приборов

Для монтажа газовых анализаторов лучше всего подходят вертикальные поверхности – места возможной газовой утечки (у счётчиков, колонок, котлов, плит).

Нельзя монтировать прибор:

1. На дистанции менее 1 м от горелок.
2. В грязных и пыльных зонах.
3. Рядом с вентиляционными туннелями.
4. В зонах, где хранятся горючие и токсичные материалы.

При монтаже нужно учитывать характеристики газа и высоту его концентрации. Так позиции газов от пола следующие:

• метан – 50 см,
• угарный газ – 180 см(до потолка – 30 см)
• пропан – 50 см.

Комбинированную модель лучше монтировать в диапазоне 50-30 см до потолка.

Чтобы клапаны работали стабильно, поставьте в прибор аккумуляторы, которые способны автоматически переходить на запасное питание.

Установить прибор не сложно. Его можно зафиксировать дюбелями или саморезами.

В его паспорте подробно схематически отражается подключение электричества к нему и его контактирование с прочим оборудованием.

Минимум раз в год газовый анализатор должен подвергаться процедуре освидетельствования.

Особенности

Угарный газ, либо монооксид углерода – итоговый результат реакции окисления различных веществ под воздействием высоких температур. Он формируется во время горения. Даже во время приготовления еды он тоже выделяется, правда, в небольших количествах. Но если небольшое превышение концентрации может сказаться на здоровье человека, то слишком чрезмерная концентрация может стать причиной смерти. И главная проблема в том, что человек не может почувствовать угрозу до проявления каких-то симптомов.

И дабы исключить возникновение подобной ситуации, следует использовать систему определения угарного газа. Подобное устройство поведает о состоянии воздушных масс в комнате и уведомит всех, кто находится внутри, в случае превышения допустимых норм. Детектор отлично справится не только с опознанием угарного газа, но и с фиксированием утечки бытового. А это значит, что он будет незаменим даже в обычном доме. Именно как профилактическая мера – это отличное решение.

Его можно устанавливать во всех местах, где применяется печное отопление, а также топят углем, торфом и коксом. Он также может использоваться в местах, где применяется отопительное оборудование, что работает на пропане или метане. Он отлично подойдет для бани, палатки или для зимней избы, то есть для мест, где отопление необходимо. Причем чтобы нагреть какой-то объект, нужно сжечь немало топлива.

Преимущества установки сигнализатора газа

Природный газ практически полностью состоит из метана — вещества, не имеющего запаха. Однако для безопасной эксплуатации в его состав добавляют ароматизирующие добавки, которые как раз и служат индикаторами утечек. Такой способ не определят степени утечки, а она может уже иметь опасную концентрацию. Вдыхание метана (аналогично пропан — бутановой смеси) может привести человека к потере сознания.

Установка в помещении датчика утечки (сигнализатора газа) является куда более эффективным способом свести последствия утечки к минимуму. Данный прибор без присутствия человека в автоматическом режиме определит концентрацию опасного газа. К тому же будут предприняты меры в создавшейся ситуации вплоть до отключения трубопровода по сигналу от датчика.

Сравнение моделей

Для удобства выбора мы составили сводную таблицу с характеристиками выше рассмотренных моделей газоанализаторов.

Модель	Габариты	Вес	Источник питания	Дисплей	Температура
Testo 320	240 x 85 x 65 мм	573 г	перезаряжаемый аккумулятор	цветной	от -5 до +45 градусов
ОКА-92МТ	140 x 65 x 25 мм	200- 1500 г	аккумуляторная батарея	ч/б	от -40 до +50 градусов
Мегеон 08086	178 x 65 x 30 мм	170 г	аккумулятор литиевый	LCD c подсветкой	от -10 до +50 градусов
RIDGID CD-100 micro 36163	180 x 70 x 30 мм	450 г	4 батарейки АА	графический	от -10 до +60 градусов
Лидер Т	170 x 77 x 33 мм	300 г	литиевая батарея	цветной	от -40 до +50 градусов

Лучшие стационарные газоанализаторы

Такие модели используются в жилых или производственных помещениях, а также в лабораториях. Они применяются для постоянного анализа проб на рабочем месте и непрерывного контроля состояния воздуха.

MSA PrimaX P

5

★★★★★
оценка редакции

100%
покупателей рекомендуют этот товар

Конструкция модели состоит из двух основных элементов — блока электроники и измерительного сенсора. Последний надежно защищен от внешнего влияния благодаря корпусу из нержавеющей стали. Три светодиода красного, желтого и зеленого цветов облегчают контроль рабочих состояний устройства. Габариты устройства — 220x162x81 мм.

Допустимая для работы температура окружающей среды лежит в широком диапазоне от -40 до +70 °С. Взрывозащищенное исполнение прибора и высокий уровень влаго- и пылезащиты обеспечивают стабильную эксплуатацию в самых сложных условиях.

Встроенное монтажное оборудование позволяет быстро установить анализатор в удобном месте. Широкий ЖК-дисплей упрощает настройку и управление.

Достоинства:

• удобство обслуживания;
• быстрая калибровка;
• простой монтаж;
• работа в любых условиях и долговечность;
• богатая комплектация.

Недостатки:

высокая цена.

MSA PrimaX P стоит установить в лаборатории, на электростанции или химическом заводе. Это надежное решение для контроля концентрации кислорода, токсичных и взрывоопасных газов.

Хоббит Т-Cl2

4.9

★★★★★
оценка редакции

94%
покупателей рекомендуют этот товар

Корпус модели обладает небольшими габаритами и может быть зафиксирован на DIN-рейке. Устройство соединяется с компьютером через последовательный интерфейс. Оповещение владельца о превышении допустимой концентрации газа осуществляет светодиодная сигнализация и громкая сирена.

Диапазон рабочих температур составляет -40…+50 °С, срок службы прибора — от 10 лет. Каждый из двух рабочих каналов управляется через блок коммутации. В комплектацию включены также набор ЗИП, монтажная коробка, соединительный кабель. Прибор готов к установке сразу после покупки.

Достоинства:

• удобная настройка;
• простой монтаж;
• высокая чувствительность;
• термостойкость;
• долговечность.

Недостатки:

отсутствие дисплея.

Хоббит Т-Cl2 будет полезен для контроля избыточного содержания хлора в воздухе рабочей области. Рекомендован к использованию на предприятиях химической промышленности или насосных станциях для питьевой воды.

ДАХ-М 04-O2-30

4.8

★★★★★
оценка редакции

88%
покупателей рекомендуют этот товар

Особенностью модели является повышенная взрывозащита. При необходимости в комплектацию может входить набор кабельного ввода. С его помощью доступно подключение к устройству бронированного или трубного провода, металлорукава. Простая и надежная конструкция гарантирует долгий срок службы прибора.

Степень защиты корпуса — IP54, рабочая температура находится в диапазоне -40..+50 °С. Оповещение об изменениях концентрации производит яркая световая сигнализация. Вместе с анализатором поставляются все необходимые запасные части, инструменты и принадлежности для установки и обслуживания прибора.

Достоинства:

• прочный корпус;
• термостойкость;
• простой монтаж;
• удобство обслуживания;
• низкая цена.

Недостатки:

отсутствие блока БМС в комплектации.

ДАХ-М 04-O2-30 предназначен для контроля концентрации кислорода. Аппарат рекомендован к установке на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленностей, в производственных помещениях.

Brennenstuhl BG1221

4.8

★★★★★
оценка редакции

87%
покупателей рекомендуют этот товар

Корпус модели изготовлен из пластика и металла, отличается высокой прочностью и не боится ударов. Устройство может быть установлено в любом удобном месте, при этом не требует специальных инструментов для монтажа.

В качестве источника питания прибор использует батарею напряжением 9 вольт. При низком уровне заряда звуковой сигнал оповестит владельца о необходимости ее замены. Громкость сирены составляет 85 дБ, что гарантирует своевременное информирование об утечке газа находящихся даже в соседних помещениях людей.

Достоинства:

• быстрый монтаж;
• громкая сигнализация;
• длительная работа;
• прочный корпус;
• автоматическая диагностика.

Недостатки:

сложность настройки.

Brennenstuhl BG1221 подойдет для обнаружения утечек бытового газа. Экономичный выбор для установки в квартире или на даче.