¿Qué sensores se utilizan en los detectores de gas?

Un detector de gas detecta la presencia de gases en una zona. Cuando la concentración de gas supera el valor de alarma ajustado del sensor, el detector de gas emite una alarma sonora, muestra una alarma visible e indica la concentración de gas medida en la pantalla del detector de gas. Los detectores de gas pueden detectar gases combustibles, oxígeno y gases tóxicos. Los tipos de sensores más comunes que se utilizan en los detectores de gas son los sensores electroquímicos, los sensores catalíticos, los sensores de fotoionización (PID), los sensores infrarrojos, los sensores galvánicos y los sensores semiconductores.

Sensores electroquímicos

Con un sensor electroquímico se pueden detectar gases tóxicos como CO, H2S, NH3, Cl2, NO2, SO2, etc. Un sensor electroquímico funciona mediante el gas que fluye hacia el sensor a través de una membrana porosa hasta un electrodo donde se oxida o reduce. La cantidad de corriente producida viene determinada por la cantidad de gas que se oxida en el electrodo, lo que indica la concentración del gas.

Sensores catalíticos

Con un sensor catalítico se pueden detectar gases combustibles. El sensor catalítico consta de dos bobinas de alambre de platino, cada una de ellas incrustada en una perla de alúmina conectada eléctricamente en un circuito de puente de Wheatstone. La perla activa contiene un catalizador que permite que los compuestos combustibles se oxiden, con lo que la perla se calienta aún más y cambia su resistencia eléctrica. La diferencia de tensión resultante entre la perla activa y la pasiva es proporcional a la concentración de todos los gases y vapores combustibles presentes. El sensor catalítico requiere un mínimo del 12% de oxígeno en la atmósfera para la oxidación. El sensor catalítico puede ser envenenado por compuestos como siliconas, ácidos minerales, compuestos orgánicos clorados y compuestos de azufre.

Sensores de fotoionización (PID)

Un sensor PID detecta la concentración de compuestos orgánicos volátiles (COV) presentes, gases y/o vapores tóxicos expresados en partes por millón (PPM). Un sensor PID no detecta gases o compuestos de forma específica. Todos los COV se muestran como un valor común en la pantalla del detector PID. En un detector PID, el gas que se va a medir se expone a fotones de alta energía, normalmente en el rango UV. Las moléculas de la muestra de gas pierden temporalmente un electrón en cuanto entran en contacto con la radiación electromagnética. Como resultado, se forman iones cargados positivamente.

El gas está cargado eléctricamente y los iones generan una corriente eléctrica. Esta electricidad suministrada es la base de la señal de medición del detector PID. La señal de medición básica se amplifica en el detector PID y se convierte en un valor medido en ppm. Un detector PID detecta todos los gases con un valor IP inferior al de la lámpara con la que está equipado el detector PID. Para especificar el valor leído en un gas concreto, la señal de medición básica debe multiplicarse por el factor de respuesta asociado al gas específico. Se trata de un factor de conversión del gas medido en relación con el gas en el que está calibrado el medidor PID (normalmente 100 ppm de isobutileno).

Sensores de infrarrojos (IR)

Los sensores infrarrojos permiten detectar hidrocarburos y otros gases activos por infrarrojos, como el vapor de agua y el CO2. Un sensor de infrarrojos utiliza radiación que atraviesa un volumen conocido de gas. La energía del haz del sensor se absorbe en longitudes de onda específicas en función de las propiedades del gas concreto. La energía en esta longitud de onda se compara con una longitud de onda fuera del rango de absorción. La diferencia de energía entre estas dos longitudes de onda es proporcional a la concentración del gas presente.

Sensores galvánicos

Con un sensor galvánico se puede detectar el oxígeno. Un sensor electrogalvánico de combustible es un sensor electroquímico que consume un combustible para producir una salida eléctrica mediante una reacción química.

Sensores semiconductores

Con un sensor semiconductor se puede detectar hidrógeno, oxígeno, alcohol y gases nocivos como el CO. Los sensores semiconductores también se utilizan en los alcoholímetros. Un sensor semiconductor detecta gases mediante una reacción química que tiene lugar cuando el gas entra en contacto directo con el sensor. La resistencia eléctrica del sensor disminuye cuando entra en contacto con el gas. Este cambio en la resistencia se utiliza para calcular la concentración de gas.