Detekcja węglowodorów w krytycznych warunkach chłodniczych. Badania reakcji czujników na propan

• Autorzy: Wróbel-Jędrzejewska M. , Stęplewska U. , Polak E.

Warianty tytułu

EN

Detection of hydrocarbon in critical refrigeration conditions. The study of sensors reaction on propane

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Istnieje potrzeba zabezpieczenia instalacji chłodniczych na propan w systemy monitoringu niepożądanej emisji czynnika roboczego (systemy wykrywające wycieki). Jednymi z najważniejszych elementów systemu detekcji są czujniki. W obiektach chłodniczych panują krytyczne warunki klimatyczne, zatem czujniki muszą prawidłowo działać, niejednokrotnie w skrajnych warunkach temperaturowo wilgotnościowych. Do badań modelowych wytypowano trzy rodzaje elementów detekcyjnych. Następnie opracowano i skonstruowano czujniki na ich bazie. Zbadano ich reakcje na propan w modelowych warunkach chłodniczych. Wykazano, że skonstruowane czujniki, rezystancyjny i katalityczny, działają prawidłowo w badanym zakresie temperatur i stężeń propanu. Udowodniono również, że zastosowana modyfikacja (wyprowadzająca moduł konfiguracyjny poza strefę niskich temperatur) w przypadku czujnika IR, umożliwiła prawidłowe działanie detektora w badanych stężeniach propanu w całym zakresie temperatur. Reakcja czujników, niezależnie od ich rodzaju, zależy głównie od stężenia propanu, natomiast szybkość odpowiedzi nie zależy od stężenia. Opracowane i skonstruowane czujniki, na bazie sensorów katalitycznego i rezystancyjnego, zostały wyposażone w dodatkowy, własny system kompensacji temperatury, który zapewnił ich prawidłowe działanie w krytycznych warunkach chłodniczych oraz umożliwił wiarygodny i powtarzalny pomiar wycieku propanu z instalacji chłodniczej.

EN

There is need to equip the propane refrigeration installations in monitoring system in case of uncontrolled emission of working medium (leakage detection systems). One of the most important components of the detection system are sensors. In refrigeration object a critical climatic conditions occur, thus sensors often must work properly in extreme temperature and humidity conditions. Three types of detection elements for the model studies were selected. Then, sensors were developed and constructed on the basis of selected detection elements. Their response to the propane in model refrigeration condition was examined. It has been shown that the obtained sensors (catalytic and semiconductor) worked properly over the range of temperatures and propane concentrations. It was also proved that applied modification of IR sensor (moving configuration module outside the low temperature zone) enabled the detector to work properly in tested propane concentrations over studied temperature range. Regardless of sensors type, their reactions depend mainly on the propane concentration, but it has no influence on response time. Designed sensors, developed on the basis of semiconductor and catalytic detection elements were equipped with an additional, temperature compensation system, which ensured their correct functioning in the critical cooling conditions and allowed on reliable and repeatable measurement of propane leakage from refrigeration system.

Słowa kluczowe

PL

detekcja węglowodorów; krytyczne warunki chłodnicze; reakcja czujników na propan

EN

detection on hydrocarbon; critical refrigeration conditions; sensors reaction on propane

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 48, nr 8
• Strony: 28--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Wróbel-Jędrzejewska M.

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Oddział Chłodnictwa i Jakości Żywności, Łódź

autor

Stęplewska U.

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Oddział Chłodnictwa i Jakości Żywności, Łódź

autor

Polak E.

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Oddział Chłodnictwa i Jakości Żywności, Łódź

Bibliografia

• [1] ALPERT N.L., KEISER W.E., SZYMAŃSKI H.A., (1974): Spektroskopia w podczerwieni - teoria i praktyka. Warszawa, PWN.
• [2] BIELECKI Z., ROGALSKI A., (2001): Detekcja sygnałów optycznych. Warszawa, WNT.
• [3] BRZÓZKA Z., WRÓBLEWSKI W., (1998): Sensory chemiczne. Warszawa. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• [4] GODLEWSKI J., (1997): Generacja i detekcja promieniowania optycznego. Warszawa, PWN.
• [5] JANATA J., (1989): Principles of Chemical Sensors. New York, Plenum Press, Inc.
• [6] KAZICYNA L.A., KUPLETSKA N.B., ( 1976): Metody spektroskopowe wyznaczania struktury związków organicznych. Warszawa, PWN
• [7] PIOTROWSKI J., ROGALSKI A., (1985): Półprzewodnikowe detektory podczerwieni. Warszawa, WNT.
• [8] PLUTON L., JASEK K., SIODŁOWSKI B., KNAP A., WIŚNIEWSKI K., (2002): Optimisation of a pulsed IR source for NDIR gas analysers. Optoelectronics Review, 2, 97-103.
• [9] SILVERSTEIN R.M., WEBSTER F.X., DAVID J., KIEMLE D.J., (2008): Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych. Warszawa, PWN.
• [10] STĘPLEWSKA U., WRÓBEL-JĘDRZEJEWSKA M., SENDER W., POLAK E.: Zagadnienia bezpieczeństwa w propanowych instalacjach chłodniczych. Chłodnictwo, 11/2012
• [11] SZCZEPANIAK W., (2008): Metody instrumentalne w analizie chemicznej. Warszawa, PWN.
• [12] SZCZUREK A., (2006): Pomiary lotnych związków organicznych rezystancyjnymi czujnikami gazów. Wrocław, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.