Podstawowa analiza usterek detektorów gazów palnych
1. Detektory gazów palnych instalowane i stosowane w budynkach przemysłowych i cywilnych to detektory reagujące na stężenie jednego lub wielu gazów palnych. Najczęściej stosowane w życiu codziennym detektory gazów palnych dzielą się na dwa typy: katalityczne detektory gazów palnych i półprzewodnikowe detektory gazów palnych. W miejscach takich jak restauracje, hotele i kuchnie domowe, w których wykorzystuje się gaz węglowy, gaz ziemny lub gaz płynny, stosuje się głównie półprzewodnikowe detektory gazów palnych, natomiast w miejscach przemysłowych, w których emitowane są gazy palne i opary, stosuje się głównie katalityczne detektory gazów palnych.
2. Katalityczne detektory gazów palnych mierzą stężenie gazów palnych, wykorzystując zmianę rezystancji ogniotrwałego metalowego drutu platynowego po podgrzaniu. Kiedy palny gaz dostanie się do detektora, na powierzchni drutu platynowego zachodzi reakcja utleniania (bezpłomieniowe spalanie). Wytworzone ciepło podnosi temperaturę drutu platynowego i zmienia się jego rezystywność. Dlatego pod wpływem czynników takich jak wysoka temperatura zmienia się temperatura drutu platynowego, zmienia się jego rezystywność, a także zmieniają się wykryte dane.
3. Półprzewodnikowe detektory gazów palnych mierzą stężenie gazów palnych wykorzystując zmianę rezystancji powierzchniowej półprzewodnika. Półprzewodnikowe detektory gazów palnych wykorzystują-czułe na gaz elementy półprzewodnikowe o stosunkowo dużej czułości. Kiedy półprzewodnik jest w stanie roboczym i napotyka palny gaz, rezystancja półprzewodnika maleje, a wartość spadku ma odpowiedni związek ze stężeniem palnego gazu.
4. Detektor gazów palnych składa się z dwóch części: części detekcyjnej i części alarmowej i spełnia zarówno funkcje detekcyjne, jak i alarmowe. Zasada działania części detekcyjnej detektora gazów palnych polega na tym, że czujnik przyrządu wykorzystuje element detekcyjny, stały rezystor i potencjometr do ustawiania zera-, tworząc obwód mostka detekcyjnego. Obwód mostkowy wykorzystuje drut platynowy jako element katalityczny nośnika. Po włączeniu temperatura drutu platynowego wzrasta do temperatury roboczej, a powietrze dociera do powierzchni elementu na drodze naturalnej dyfuzji lub w inny sposób. Gdy w powietrzu nie ma gazu palnego, moc wyjściowa obwodu mostkowego wynosi zero. Kiedy w powietrzu znajduje się palny gaz, który dyfunduje do elementu detekcyjnego, na skutek efektu katalitycznego następuje spalanie bezpłomieniowe, co powoduje wzrost temperatury elementu detekcyjnego i wzrost rezystancji drutu platynowego, co powoduje brak równowagi w obwodzie mostkowym. W ten sposób wyprowadzany jest sygnał napięciowy. Wielkość tego napięcia jest proporcjonalna do stężenia gazu palnego. Po wzmocnieniu sygnału i poddaniu go konwersji analogowej-na-cyfrową, na wyświetlaczu ciekłym wyświetlane jest stężenie gazu palnego. Zasada działania części alarmowej polega na tym, że gdy stężenie mierzonego gazu palnego przekracza wartość graniczną, wzmocnione napięcie wyjściowe obwodu mostkowego i ustawione napięcie obwodu alarmowego, poprzez komparator napięcia, generator fali prostokątnej wysyła zestaw sygnałów fali prostokątnej do sterowania obwodem alarmu dźwiękowego i świetlnego. Brzęczyk emituje ciągły dźwięk, a dioda-miga, wysyłając sygnał alarmowy. Z zasady działania detektora gazów palnych wynika, że zakłócenia elektromagnetyczne wpływają na wykryty sygnał i powodują odchylenie danych; w przypadku kolizji lub wibracji skutkujących przerwaniem obwodu urządzenia detekcja zakończy się niepowodzeniem; Jeżeli otoczenie będzie zbyt wilgotne lub do wnętrza urządzenia dostanie się woda, może to również spowodować zwarcie w detektorze gazów palnych lub zmianę wartości rezystancji obwodu, co może skutkować błędami detekcji.
