Comprender los efectos de la presión en los sensores electroquímicos de oxígeno
Muchos sensores electroquímicos galvánicos de oxígeno están diseñados para funcionar eficazmente a presiones atmosféricas típicas. Estos sensores miden con precisión la presión parcial de oxígeno tanto en el ambiente como en los gases que fluyen, adaptándose a un rango de presiones siempre que permanezcan estables y los cambios se introduzcan gradualmente. Por ejemplo, estos sensores pueden funcionar de forma fiable incluso en entornos con presiones más elevadas, como en el interior de campanas de buceo submarinas, donde la presión atmosférica puede aumentar gradualmente hasta 30 atmósferas, garantizando la seguridad y el confort de las personas que se encuentran en su interior.
Cuando se gestiona la presión para reducir las emisiones liberadas a la atmósfera, la instalación de un regulador de contrapresión aguas abajo del sensor de oxígeno permite el venteo controlado de los gases de muestra a una chimenea de antorcha a presiones por encima de los niveles atmosféricos. Por ejemplo, si la chimenea de antorcha funciona a 7,5 psig, el ajuste gradual del regulador de contrapresión a 8,0 psig garantiza un venteo eficaz de la muestra desde el analizador. Este enfoque ayuda a optimizar las prácticas de gestión medioambiental al tiempo que mantiene la eficacia operativa.
Muchos analizadores de oxígeno pueden manejar con seguridad presiones de entrada de hasta 2 bar g (máximo), siendo necesario prestar especial atención para evitar choques de presión. La presión de entrada del gas que fluye hacia el analizador está restringida por los límites de presión de componentes como caudalímetros (hasta 125 psig) u otros dispositivos de acondicionamiento de muestras como depuradores de H2S (hasta 30 psig). Para garantizar un control y una precisión exactos, el analizador suele necesitar un regulador que pueda mantener las presiones dentro del intervalo de 5-30 psig o 20-50 psig (con un máximo de 100 psig), optimizando el caudal que llega al sensor de oxígeno. Esta configuración mejora el rendimiento y la fiabilidad de las operaciones analíticas.
Normas generales:1 Calibre el analizador de oxígeno lo más cerca posible de la temperatura y la presión del gas de muestreo.2 Ajuste el regulador a la presión más baja prevista para el gas de muestreo antes de ajustar la válvula reguladora de caudal.
Gestión de los impulsos de presión para mejorar la salida de señales
Las bombas pueden generar ocasionalmente pulsos de presión que afectan a las lecturas de oxígeno al aumentar o disminuir la presión parcial de oxígeno en una muestra. Esta fluctuación se estabiliza una vez que cesan los pulsos. El uso de un depósito (como una carcasa de filtro) entre la bomba y el sensor ayuda a mitigar estos pulsos.
Las bombas de diafragma, especialmente cuando están emparejadas con válvulas en el sistema de muestreo que manejan gases de span y cero, pueden aumentar momentáneamente la presión en 1,6 psig e introducir aire estancado, causando breves picos en las lecturas de oxígeno.
El tiempo de recuperación es exponencial debido al gas oxígeno forzado en el sensor, que se disuelve lentamente y se mueve a través del electrolito antes de la oxidación en el ánodo. Las recomendaciones incluyen el uso de una bomba de alta calidad, la colocación de la bomba aguas abajo del sensor con un consumo máximo de menos de 8,5 "Hg, y la instalación de una válvula de derivación inmediatamente antes del sensor después de las válvulas de entrada.
Estos pasos optimizan el rendimiento del sensor y minimizan las interrupciones por fluctuaciones de presión en el sistema de muestreo.
Daños físicos
Los cambios bruscos de presión pueden dañar físicamente los sensores, perforando potencialmente la membrana de difusión y la capa catódica, lo que provoca fugas de electrolito. Este electrolito corrosivo (alcalino o ácido para los sensores XLT) plantea riesgos tanto para los equipos como para los operarios.
Los cambios bruscos de presión en el sensor pueden causar daños físicos al sensor a pesar de la presencia de válvulas de aguja, regulador de presión.
Aunque las fugas de electrolito en los tubos de muestra o en los procesos son raras y requieren presiones inusualmente altas, consulte Fichas de datos de seguridad para las precauciones de manipulación.
Influencia en los caudales
La presión del gas de muestreo afecta al caudal: Asegúrese de que la presión de ventilación de la muestra sea inferior a la presión de entrada para que el flujo a través del alojamiento del sensor de oxígeno sea el adecuado. Lo ideal es ventilar la muestra a la atmósfera o a un tubo a presión atmosférica. Cuando mida gas de antorcha, haga funcionar la unidad hasta 0,5 bar g, calibrándola en consecuencia. Utilice un regulador de contrapresión para mantener la presión constante.
Para el control de emisiones, instale un regulador de contrapresión aguas abajo del sensor de oxígeno para ventilar el gas de muestreo a una chimenea de antorcha a presiones superiores a la atmosférica. Ejemplo: Aumentar el regulador de 7,5 psig a 8,0 psig para el venteo.
Los sensores electroquímicos de oxígeno A.I.I. Galvanic toleran variaciones de caudal (1-5 SCFH), mientras que los sensores A.I.I. Pico-Ion requieren un controlador de caudal y un limitador en lugar de una válvula debido a la sensibilidad al caudal. Los caudales excesivos y las tuberías de ⅛" de diámetro causan contrapresión y lecturas altas erróneas, dañando potencialmente el sensor.
Nota.
Nota: Con tubos de ¼" de diámetro, los caudales de hasta 50 lpm mantienen la precisión.
En conclusión, comprender los efectos de la presión y la temperatura en los sensores electroquímicos de oxígeno es crucial para su rendimiento fiable y su longevidad en diversas aplicaciones. Con más de 30 años de experiencia en el suministro de soluciones para la medición de oxígeno en numerosas aplicaciones, AII es conocida por sus sensores electroquímicos galvánicos de oxígeno fiables y de alta calidad. Para cualquier asistencia técnica, póngase en contacto con nosotros en sensors@processensing.com donde nuestro equipo estará encantado de ayudarle.
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