손쉽게 확인할 수 있는 정보: 가스 감지

2017년 4월 1일 | 스콧 젠킨스

가스 감지는 인력과 환경에 대한 위험을 방지하기 위해 많은 화학 공정 산업(CPI) 시설에서 중요한 작업입니다. 가스는 폭발, 인화성, 독성, 환경 오염 및 호흡 가능한 공기 대체의 위험을 초래할 수 있습니다. 이 한 페이지 분량의 참고 자료는 일반적인 종류의 가스 검지기와 업계에서 일반적으로 모니터링되는 가스에 대한 정보를 제공합니다.

가스 감지 기술은 감지하는 가스의 특성에 따라 독성 가스 또는 가연성 가스로 분류할 수 있으며, 대부분의 가스 감지 기술은 작동 모드에 따라 전기화학 센서 및 금속 산화물의 네 가지 광범위한 범주 중 하나로 분류됩니다. 반도체 센서는 일반적으로 독성 가스를 감지하는 데 사용됩니다. 적외선 및 촉매 센서는 가연성 및 폭발성 가스를 감지하는 데 사용됩니다.

전기화학. 전기화학 센서는 관심 분자가 감지 전극과 접촉할 때 전류가 증가하는 전기화학 셀을 기반으로 합니다. 대상 가스는 작업 전극에서 산화되거나 환원될 수 있으며, 그곳의 반응에서 작지만 감지 가능한 전자 흐름이 생성됩니다. 측정 전극과 상대 전극도 셀에 연결됩니다.

금속산화물반도체(MOS). 금속산화물 반도체는 금속산화물 표면에 가스를 흡착하거나 탈착하면 물질의 전도도가 변화한다는 원리를 기반으로 합니다. 표적 분자가 표면적이 큰 센서 재료의 얇은 필름과 접촉하면 전하 운반체(전자 또는 정공)의 농도가 변하고 전도성이나 저항률이 측정 가능한 방식으로 변경됩니다.

촉매. 이러한 유형의 센서 대부분은 관심 있는 가연성 가스가 촉매 표면(종종 백금 처리된 와이어 코일)과 접촉하여 산화되는 촉매 산화에 의해 작동합니다. 이로 인해 반응열이 방출되고, 온도 상승에 따라 배선 저항이 변화됩니다. 일반적으로 저항 변화를 나타내기 위해 브리지 회로가 사용됩니다. 깨끗한 공기의 저항과 비교하여 증가된 저항은 가스 농도를 나타내는 데 사용됩니다.

적외선. 적외선 센서는 광 송신기 및 수신기 시스템을 통해 작동합니다. 관심 있는 가연성 가스가 수신기의 시야 내에 들어오면 방사선의 일부가 흡수되어 송신기와 수신기 사이의 빛의 세기가 변경됩니다.

표 [1]에는 가능한 가스 감지 대상에 대한 정보가 포함되어 있습니다.

1. 국립산업안전보건연구소(NIOSH), 화학적 위험에 대한 NIOSH 포켓 가이드, CDC, www.cdc.gov/niosh/npg/default, 2017년 3월 접속.

2. Fine, GF 외, 센서, 10, pp. 5,469–5,502, 2010.

3. Figaro Engineering Inc., 가스 센서 기술, 2017년 3월 액세스, www.figaro.co.jp