دتکتور گازی چیست؟ | مقدمه‌ای بر نقش حیاتی آشکارسازهای گاز
دتکتور گازی یا همان آشکارساز گاز (Gas Detector)، ابزاری است که برای تشخیص وجود گازهای خطرناک، قابل اشتعال، سمی یا کم‌اکسیژن در محیط‌های کاری یا صنعتی استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، معادن، تصفیه‌خانه‌ها، آزمایشگاه‌های شیمیایی، ایستگاه‌های CNG، اتاق‌های کالیبراسیون، و بسیاری از محیط‌های دیگر که احتمال نشت گازهای مضر وجود دارد، نقش کلیدی ایفا می‌کنند. وظیفه اصلی دتکتورها این است که به‌محض افزایش غلظت یک گاز خاص در محیط، هشدارهای لازم را صادر کنند تا اقدامات ایمنی فوری صورت گیرد. دتکتورهای گاز در دو نوع اصلی قابل‌حمل (پرتابل) و ثابت (Fixed) طراحی و ساخته می‌شوند. این ابزارها معمولاً به سنسورهایی مجهز هستند که می‌توانند گازهایی مانند مونوکسیدکربن (CO)، دی‌اکسیدکربن (CO₂)، متان (CH₄)، سولفید هیدروژن (H₂S)، اکسیژن (O₂) و سایر ترکیبات خطرناک را در محدوده‌ای از چند پی‌پی‌ام (ppm) تا درصد حجمی شناسایی کنند.
استفاده از دتکتورهای گاز تنها در صنایع سنگین خلاصه نمی‌شود؛ حتی در محیط‌های مسکونی، برخی ساختمان‌های عمومی یا آزمایشگاه‌های آموزشی نیز ممکن است دتکتورهای گاز نصب شوند تا از خطر نشت گاز شهری یا مونوکسیدکربن جلوگیری شود. به‌همین‌دلیل، شناخت دقیق عملکرد این دستگاه، انواع آن و به‌خصوص فرآیند کالیبراسیون و صدور گواهی‌نامه‌های مرتبط با آن، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
انواع دتکتور گازی | تقسیم‌بندی بر اساس نوع سنسور و عملکرد
دتکتورهای گازی بر اساس نوع سنسور مورد استفاده و شیوه عملکرد، به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. در زیر به رایج‌ترین انواع آن‌ها اشاره می‌کنیم:
۱. دتکتورهای گاز الکتروشیمیایی (Electrochemical Detectors)
این سنسورها برای شناسایی گازهای سمی مانند CO، NO₂، SO₂ و H₂S بسیار مناسب هستند. عملکرد آن‌ها بر پایه واکنش‌های شیمیایی گاز هدف با الکترولیت درون سنسور است که منجر به تولید جریان الکتریکی متناسب با غلظت گاز می‌شود.
۲. دتکتورهای مادون قرمز (Infrared Detectors)
دتکتورهای مادون قرمز بیشتر برای گازهای قابل‌اشتعال مانند متان و دی‌اکسیدکربن کاربرد دارند. این سنسورها با استفاده از جذب طول موج خاص توسط مولکول‌های گاز، حضور آن‌ها را شناسایی می‌کنند و از نظر پایداری در درازمدت عملکرد مطلوبی دارند.
۳. دتکتورهای کاتالیستی (Catalytic Bead Detectors)
در این نوع دتکتورها، گاز قابل اشتعال روی عنصر کاتالیستی می‌سوزد و گرمای حاصل باعث تغییر در مقاومت یک سیم حرارتی می‌شود. این تغییر مقاومت با میزان گاز موجود در محیط متناسب است و به تشخیص وجود گاز کمک می‌کند.
۴. دتکتورهای نیمه‌هادی (Semiconductor Detectors)
از این دتکتورها بیشتر در دتکتورهای خانگی یا قابل‌حمل استفاده می‌شود. عملکرد آن‌ها بر اساس تغییر رسانایی مواد نیمه‌هادی در حضور گاز هدف صورت می‌گیرد. این نوع دتکتورها از نظر هزینه مقرون‌به‌صرفه هستند اما ممکن است حساسیت کمتری نسبت به انواع پیشرفته‌تر داشته باشند.
ضرورت کالیبراسیون دتکتور گاز | چرا دقت سنجش اهمیت دارد؟
همان‌طور که هر دستگاه اندازه‌گیری نیازمند کالیبراسیون دوره‌ای برای حفظ دقت و اطمینان از عملکرد صحیح است، دتکتورهای گازی نیز باید در بازه‌های زمانی مشخص تحت کالیبراسیون و بررسی دقیق قرار گیرند. کالیبراسیون فرآیندی است که طی آن عملکرد سنسور با یک گاز استاندارد با غلظت مشخص مقایسه می‌شود و در صورت وجود خطا، دستگاه به‌طور دقیق تنظیم (کالیبره) می‌گردد.
اهمیت کالیبراسیون در دتکتور گاز دوچندان است، زیرا کوچک‌ترین انحراف در قرائت می‌تواند منجر به بروز فاجعه شود. برای مثال، فرض کنید سنسور مونوکسیدکربن به‌دلیل کالیبر نبودن، غلظت واقعی ۵۰ ppm را ۲۰ ppm نمایش دهد. این موضوع باعث تأخیر در واکنش‌های ایمنی و تهدید جان کارکنان خواهد شد. به همین دلیل، انجام کالیبراسیون با گازهای مرجع و دریافت گواهی معتبر نظیر ISO17025 یک الزام جدی در صنعت محسوب می‌شود.
کالیبراسیون انواع دتکتور گاز با گواهی ISO17025 | مراحل، استانداردها و تجهیزات مورد نیاز
کالیبراسیون حرفه‌ای دتکتورهای گاز در آزمایشگاه‌های دارای تأییدیه ISO/IEC 17025 انجام می‌شود. این استاندارد، الزامات عمومی برای صلاحیت آزمایشگاه‌های آزمون و کالیبراسیون را مشخص می‌کند. وجود این گواهینامه تضمین می‌کند که نتایج آزمون یا کالیبراسیون قابل‌اعتماد، قابل‌تکرار و منطبق با استانداردهای بین‌المللی است. مراحل کلی کالیبراسیون دتکتورهای گاز به شرح زیر است:
تهیه گاز مرجع استاندارد (Certified Gas Mixture): برای هر گاز، مخلوط کالیبراسیونی خاصی با غلظت دقیق نیاز است. این گاز باید توسط تولیدکننده معتبر و با آنالیز گواهی‌شده ارائه شود.
تنظیم شرایط محیطی: دما، رطوبت و فشار محیط باید کنترل شود تا اثرات آن بر روی سنسور به حداقل برسد.
اتصال دتکتور به منبع گاز کالیبراسیون: با استفاده از تجهیزات تخصصی مانند رگلاتور، فلوکنترلر، و محفظه تست، گاز کالیبراسیون با دبی مشخص به سنسور تزریق می‌شود.
بررسی پاسخ دتکتور: عدد نمایش داده‌شده با غلظت واقعی مقایسه می‌شود و در صورت نیاز، تنظیمات داخلی دستگاه تصحیح می‌گردد.
صدور گواهی کالیبراسیون: در پایان فرآیند، گواهی‌نامه‌ای با ذکر تاریخ، نوع گاز، دستگاه تست‌شده، نتایج قبل و بعد از کالیبراسیون، و شماره سریال تجهیزات صادر می‌شود. این گواهی باید مطابق الزامات ISO17025 باشد و توسط مسئول فنی آزمایشگاه امضا گردد.
فواصل زمانی مناسب برای کالیبراسیون دتکتور گاز
بر اساس استانداردها و توصیه سازندگان، کالیبراسیون دتکتورها به صورت دوره‌ای انجام می‌شود. بازه زمانی بسته به نوع سنسور، شرایط کاری، نوع گاز، میزان حساسیت دستگاه و سیاست‌های ایمنی هر مجموعه متفاوت است، اما به‌طور معمول به شکل زیر توصیه می‌شود:
دتکتورهای پرتابل (قابل‌حمل): هر ۶ ماه یا پس از هر استفاده در محیط خشن یا با گازهای سمی
دتکتورهای ثابت: حداقل سالی یک‌بار
دتکتورهای حیاتی در فضاهای بسته: هر ۳ ماه یک‌بار
همچنین در صورت وقوع نشت، سقوط دستگاه، کار در شرایط بسیار مرطوب یا آلوده، و یا دریافت هشدارهای غیرمنتظره، کالیبراسیون فوری پیشنهاد می‌شود.
نقش گازهای ترکیبی استاندارد در کالیبراسیون دتکتورها
گازهای ترکیبی (Gas Mixtures) استاندارد، که به‌صورت دقیق و توسط دستگاه‌های بسیار پیشرفته در آزمایشگاه تولید می‌شوند، اصلی‌ترین ابزار برای کالیبراسیون محسوب می‌شوند. این گازها باید دارای آنالیز معتبر، برچسب اطلاعات دقیق، گواهینامه ISO17025 و شماره ردیابی (Traceability Code) باشند. استفاده از گازهای تقلبی یا بدون شناسنامه در فرآیند کالیبراسیون ممکن است منجر به خطای غیرقابل‌جبران در عملکرد دتکتورها شود. شرکت‌هایی مانند سپهر گاز کاویان در ایران با دارا بودن تجهیزات پیشرفته و تأییدیه ISO17025 از مراجع ملی، توانایی تولید و عرضه گازهای کالیبراسیون با کیفیت بالا را دارند.
کاربردهای دتکتور گاز در صنایع حساس | از ایمنی تا کنترل کیفی
دتکتورهای گازی تنها برای جلوگیری از انفجار یا گازگرفتگی استفاده نمی‌شوند. کاربرد آن‌ها در صنایع بسیار گسترده است:
صنایع نفت، گاز و پتروشیمی: کنترل نشت متان، هیدروژن سولفید، و بخارات قابل اشتعال
معادن زیرزمینی: شناسایی نشت مونوکسیدکربن و گازهای انفجاری
صنایع غذایی و دارویی: کنترل اتمسفر اصلاح‌شده (MAP) با سنجش CO₂ و O₂
آزمایشگاه‌های تحقیقاتی: سنجش دقیق مخلوط‌های گازی برای آزمایش‌های حساس
تأسیسات شهری و صنعتی: پایش گاز شهری و جلوگیری از گازگرفتگی
اهمیت استانداردسازی و کالیبراسیون علمی در ایمنی با دتکتورهای گاز
دتکتور گازی یکی از تجهیزات کلیدی در ایمنی صنعتی و حفاظت از جان انسان‌ها در برابر خطرات ناشی از نشت گازهای سمی و قابل انفجار است. اما این ابزار زمانی مؤثر خواهد بود که عملکرد دقیق و کالیبره‌شده‌ای داشته باشد. کالیبراسیون دتکتورها با گازهای استاندارد، توسط آزمایشگاه‌های معتبر و مطابق با استاندارد بین‌المللی ISO17025، از مهم‌ترین اقداماتی است که باید به‌صورت منظم و مستمر انجام گیرد.
در نهایت، سازمان‌ها و صنایع باید دتکتورهای گازی خود را نه به‌عنوان یک الزام اداری، بلکه به‌عنوان یک سرمایه‌گذاری در ایمنی کارکنان و پایداری عملیاتی تلقی کنند. اعتماد به شرکت‌های دارای گواهینامه ISO17025، مانند سپهر گاز کاویان، می‌تواند تضمین‌کننده دقت، کیفیت و ایمنی تجهیزات پایش گاز در فضای صنعتی و آزمایشگاهی باشد.