دتکتور گاز متان Sensitron مدل S2096ME؛ تشخیص دقیق CH4 در محیط‌های صنعتی

دتکتور گاز متان Sensitron مدل S2096ME یکی از دتکتورهای ثابت صنعتی سری SMART3G-C3 است که برای تشخیص نشت متان در محدوده 0 تا 100 درصد LEL طراحی شده است. این مدل از سنسور کاتالیستی استفاده می‌کند و برای محیط‌های صنعتی و مناطق دارای خطر حضور گاز قابل اشتعال کاربرد دارد. خروجی استاندارد 4 تا 20 میلی‌آمپر، امکان افزودن رله و ارتباط RS485، سیستم عیب‌یابی داخلی و طراحی صنعتی مقاوم از مهم‌ترین ویژگی‌های این محصول هستند. در دیتاشیت رسمی Sensitron، کد S2096ME به‌طور مشخص برای دتکتور متان با تغذیه 12 تا 24 ولت DC معرفی شده است.

برای بررسی سایر تجهیزات تشخیص گاز، اعلام حریق و تجهیزات ایمنی صنعتی می‌توانید محصولات ایمن سازه وزین را مشاهده کنید. همچنین برای بررسی تجهیزات تکمیلی حوزه ایمنی، ابزار دقیق و سیستم‌های گازسنجی می‌توانید به فروشگاه تجهیزات صنعتی و ایمنی مراجعه کنید.

دتکتور متان Sensitron S2096ME چیست؟ 

Sensitron S2096ME یک دتکتور ثابت برای پایش پیوسته متان یا CH4 است. این دستگاه در محل‌هایی نصب می‌شود که احتمال نشت گاز وجود دارد و مقدار گاز را به‌صورت درصدی از حد پایین انفجار اندازه‌گیری می‌کند.

در نسخه S2096ME، محدوده اندازه‌گیری برای متان 0 تا 100% LEL است و سیگنال اندازه‌گیری از طریق خروجی استاندارد 4-20mA به پنل مرکزی، PLC یا سیستم Fire & Gas ارسال می‌شود.

این ساختار باعث می‌شود دتکتور بتواند به‌طور مداوم وضعیت محیط را بررسی کند و سیستم کنترل، قبل از رسیدن غلظت متان به محدوده خطرناک، هشدار لازم را صادر کند.

LEL متان یعنی چه؟

LEL مخفف «حد پایین انفجار» است. به زبان ساده، کمترین غلظت گاز قابل اشتعال در هوا را نشان می‌دهد که در حضور جرقه یا منبع حرارتی می‌تواند مشتعل شود.

وقتی دتکتور مقدار 20% LEL را نشان می‌دهد، به این معنی نیست که 20 درصد هوای محیط متان است؛ بلکه یعنی غلظت گاز به 20 درصد از حد پایین قابل اشتعال رسیده است.

به همین دلیل سیستم‌های تشخیص گاز معمولاً آلارم را خیلی قبل از رسیدن مقدار به 100% LEL فعال می‌کنند.

سنسور کاتالیستی در S2096ME چگونه کار می‌کند؟

دتکتور Sensitron S2096ME برای متان از سنسور کاتالیستی استفاده می‌کند. در اسناد فنی مربوط به این مدل، سنسور کاتالیستی Nemoto برای تشخیص گاز قابل اشتعال ذکر شده است.

در این فناوری، گاز متان روی سطح عنصر حساس سنسور واکنش کنترل‌شده‌ای ایجاد می‌کند. این واکنش باعث تغییر دمای عنصر و در نتیجه تغییر مقاومت الکتریکی آن می‌شود. مدار دستگاه این تغییر را اندازه‌گیری می‌کند و آن را به درصد LEL تبدیل می‌کند.

این فناوری سال‌ها در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی استفاده شده و یکی از روش‌های شناخته‌شده برای تشخیص گازهای قابل اشتعال محسوب می‌شود.

محدوده اندازه‌گیری 0 تا 100% LEL

یکی از مشخصات اصلی دتکتور متان Sensitron S2096ME محدوده اندازه‌گیری:

0 تا 100% LEL است. این محدوده برای پایش ایمنی متان در محیط‌های صنعتی کاملاً مناسب است. سیستم مرکزی می‌تواند بر اساس نیاز پروژه، هشدار اولیه و هشدار اصلی را در مقادیر مختلف تنظیم کند. برای مثال، ممکن است در یک پروژه آلارم اول روی 20% LEL و آلارم دوم روی 40% LEL قرار گیرد، اما مقدار نهایی باید بر اساس استاندارد، ارزیابی ریسک و دستورالعمل همان سایت تعیین شود.

خروجی 4 تا 20 میلی‌آمپر

S2096ME دارای خروجی استاندارد سه سیمه 4-20mA است.

این خروجی امکان اتصال مستقیم دستگاه به سیستم‌هایی مانند PLC، DCS، کنترل پنل گاز و Fire & Gas را فراهم می‌کند.

مزیت 4-20mA این است که در محیط‌های صنعتی مقاومت خوبی در برابر نویز دارد و می‌توان سیگنال سنسور را در فاصله نسبتاً زیاد به سیستم کنترل منتقل کرد.

امکان ارتباط RS485 و Modbus

در خانواده SMART3G-C3، امکان افزودن رابط RS485 برای ارتباط Modbus نیز وجود دارد.

این قابلیت در پروژه‌هایی که تعداد زیادی دتکتور به شبکه مرکزی متصل هستند مفید است، چون علاوه بر مقدار گاز می‌توان اطلاعات وضعیت و عیب‌یابی دستگاه را نیز دریافت کرد.

بنابراین S2096ME تنها یک سنسور ساده نیست و می‌تواند در سیستم‌های مانیتورینگ صنعتی گسترده نیز به‌کار رود.

امکان افزودن رله هشدار

برای SMART3G-C3 امکان استفاده از خروجی رله نیز وجود دارد. منابع فنی این سری، گزینه یک یا سه رله را برای کاربردهای مختلف ذکر می‌کنند.

این رله‌ها می‌توانند برای فعال کردن آژیر، چراغ هشدار، فن یا سایر تجهیزات حفاظتی استفاده شوند.

در پروژه‌های بزرگ معمولاً خروجی اصلی به Fire & Gas System منتقل می‌شود، اما وجود رله داخلی انعطاف طراحی را افزایش می‌دهد.

عیب‌یابی خودکار دستگاه

یکی از ویژگی‌های مهم سری SMART3G-C3، خودآزمایی مداوم سیستم است.

این قابلیت باعث می‌شود دستگاه وضعیت داخلی خود را به‌طور پیوسته بررسی کند و در صورت بروز مشکل، وضعیت خطا را اعلام کند.

در یک سیستم ایمنی، این موضوع بسیار مهم است. دتکتور نباید فقط وجود گاز را تشخیص دهد؛ باید بتواند خرابی خودش را نیز مشخص کند.

زمان پاسخ دتکتور Sensitron

برای نسخه گاز قابل اشتعال این خانواده، زمان پاسخ اعلام‌شده:

T50 کمتر از 15 ثانیه و T90 کمتر از 25 ثانیه است.

این زمان پاسخ برای بسیاری از کاربردهای ثابت صنعتی مناسب است و امکان واکنش سیستم ایمنی قبل از رسیدن شرایط به مرحله بحرانی را فراهم می‌کند.

دقت اندازه‌گیری

در مشخصات فنی این سری، دقت حدود:

±10% Full Scale اعلام شده است. دقت واقعی دستگاه به شرایط محیطی، وضعیت سنسور، نحوه کالیبراسیون و نوع گاز بستگی دارد. به همین دلیل تست دوره‌ای و کالیبراسیون صحیح اهمیت زیادی دارد.

تغذیه 12 تا 24 ولت DC

مدل S2096ME با ولتاژ 12 تا 24 ولت DC کار می‌کند. دیتاشیت فعلی Sensitron نیز این محدوده تغذیه را برای کد S2096ME تأیید می‌کند.

این ولتاژ با بسیاری از سیستم‌های ابزار دقیق و کنترل صنعتی سازگار است و اتصال دستگاه به پنل‌های مرکزی را ساده می‌کند.

بدنه آلومینیومی و سنسور استنلس استیل

در نسخه فعلی SMART3G-C3، محفظه اصلی از آلومینیوم ساخته شده و بخش حسگر از استنلس استیل است.

ترکیب این دو جنس، مقاومت مناسبی برای محیط‌های صنعتی ایجاد می‌کند. آلومینیوم وزن دستگاه را پایین نگه می‌دارد و استنلس استیل در بخش سنسور مقاومت خوبی در برابر خوردگی و شرایط محیطی دارد.

درجه حفاظت IP65

دیتاشیت جدید Sensitron برای SMART3G-C3 درجه حفاظت IP65 را در پیکربندی مربوطه اعلام می‌کند.

این درجه حفاظت نشان می‌دهد دستگاه در برابر گردوغبار و پاشش آب مقاومت مناسبی دارد.

در اسناد قدیمی‌تر برخی نسخه‌ها با IP55 نیز دیده می‌شوند؛ بنابراین هنگام خرید باید نسخه و دیتاشیت مربوط به همان کد سفارش بررسی شود.

مناسب مناطق دارای خطر انفجار

SMART3G-C3 برای استفاده در مناطق طبقه‌بندی‌شده صنعتی طراحی شده است. در اسناد جدید Sensitron استانداردهای ATEX و انواع حفاظت Ex برای این خانواده ذکر شده‌اند.

در منابع محصول S2096ME نیز این سری به‌عنوان دتکتور مناسب Zone 2 / Category 3 معرفی می‌شود.

البته نوع دقیق مارکینگ ضدانفجار باید روی پلاک دستگاه و گواهی همان نسخه بررسی شود.

استاندارد SIL

یکی دیگر از نقاط قوت SMART3G-C3 پشتیبانی از الزامات SIL است.

دیتاشیت فعلی Sensitron انطباق با استانداردهای:

EN 61508 و EN 50402 را برای این خانواده ذکر می‌کند.

در برخی منابع فنی این سری، SIL 2 سخت‌افزار و SIL 3 نرم‌افزار نیز اعلام شده است.

این موضوع برای پروژه‌هایی که دتکتور بخشی از سیستم ایمنی فرآیندی است اهمیت زیادی دارد.

جدول مشخصات فنی دتکتور متان Sensitron S2096ME

مشخصات اصلی جدول بر اساس دیتاشیت رسمی و جدید SMART3G-C3 Sensitron و مستندات S2096ME تنظیم شده‌اند.

کاربرد S2096ME در پالایشگاه

متان می‌تواند از شیرها، فلنج‌ها، کمپرسورها، خطوط گاز و تجهیزات فرآیندی نشت کند.

S2096ME در نقاطی که احتمال نشت بیشتر است نصب می‌شود و به‌صورت مداوم غلظت CH4 را کنترل می‌کند.

در صورت افزایش غلظت، سیگنال دستگاه به سیستم کنترل ارسال می‌شود و سیستم می‌تواند هشدار ایجاد کند، تهویه را فعال کند یا فرمان‌های ایمنی دیگری صادر کند.

کاربرد در پتروشیمی

در واحدهای پتروشیمی نیز وجود هیدروکربن‌ها و گازهای قابل اشتعال یک خطر دائمی محسوب می‌شود.

سری SMART3G-C3 برای پایش گازهای قابل اشتعال، سمی و سایر گازهای صنعتی طراحی شده است و مدل S2096ME مخصوص متان است.

به همین دلیل این محصول می‌تواند بخشی از سیستم ثابت Gas Detection در واحدهای فرآیندی باشد.

محل مناسب نصب دتکتور متان

متان از هوا سبک‌تر است و بعد از نشت معمولاً تمایل دارد به سمت قسمت‌های مرتفع حرکت کند.

بنابراین در بسیاری از پروژه‌ها سنسور متان بالاتر از منبع احتمالی نشتی نصب می‌شود.

اما فقط وزن گاز نباید معیار نصب باشد. جریان هوا، تهویه، فشار نشتی، شکل سقف و تجهیزات اطراف نیز روی مسیر حرکت گاز تأثیر دارند.

در پروژه‌های حساس، بهتر است جانمایی دتکتورها بر اساس ارزیابی خطر و Gas Mapping انجام شود.

کالیبراسیون تک‌نفره

یکی از امکانات کاربردی SMART3G-C3، امکان کالیبراسیون توسط یک نفر با تجهیزات مخصوص Sensitron است.

ابزار کالیبراسیون اجازه می‌دهد Zero و Span دستگاه تنظیم شوند و عملکرد خروجی نیز بررسی شود.

این قابلیت سرویس دوره‌ای را سریع‌تر می‌کند، مخصوصاً در سایت‌هایی که تعداد دتکتورها زیاد است.

محدودیت سنسور کاتالیستی

سنسور کاتالیستی برای عملکرد صحیح به اکسیژن نیاز دارد.

علاوه بر این، برخی مواد شیمیایی مانند ترکیبات سیلیکونی، سربی یا گوگردی می‌توانند حساسیت سنسور را کاهش دهند.

به همین دلیل اگر محیط دارای مواد مسموم‌کننده سنسور باشد، فناوری مادون قرمز نیز باید بررسی شود.

Sensitron برای متان، علاوه بر S2096ME کاتالیستی، مدل‌های IR از خانواده SMART3G نیز ارائه کرده است.

تفاوت S2096ME با نسخه IR

مدل S2096ME از سنسور کاتالیستی استفاده می‌کند.

در مقابل، در خانواده SMART3G-C3 IR مدل‌هایی مانند S2653ME برای متان وجود دارند که از سنسور مادون قرمز استفاده می‌کنند.

نسخه کاتالیستی معمولاً اقتصادی‌تر است، اما IR در برابر برخی سموم سنسوری مقاوم‌تر است و به اکسیژن برای اندازه‌گیری وابسته نیست.

بنابراین انتخاب بین این دو باید با توجه به شرایط سایت انجام شود.

نکات مهم هنگام خرید Sensitron S2096ME

هنگام سفارش این مدل بهتر است موارد زیر دقیقاً مشخص شوند: گاز هدف CH4، محدوده 0 تا 100% LEL، خروجی 4-20mA، نیاز یا عدم نیاز به رله، ارتباط RS485، استاندارد منطقه خطرناک و متعلقات نصب.

همچنین باید به نسخه دیتاشیت توجه شود. بعضی مستندات قدیمی S2096ME مشخصات IP55 و ابعاد قدیمی‌تر را نشان می‌دهند، در حالی که دیتاشیت فعلی SMART3G-C3 مشخصات به‌روزشده‌ای مانند IP65 و وزن 760 گرم را ارائه می‌کند.

برای صفحه فروش بهتر است مشخصات نهایی دقیقاً از روی پلاک و دیتاشیت همان کالای موجود در انبار ثبت شود.

جمع‌بندی

دتکتور گاز متان Sensitron S2096ME یک آشکارساز ثابت صنعتی برای پایش CH4 در محدوده 0 تا 100% LEL است. این مدل از سنسور کاتالیستی استفاده می‌کند و خروجی استاندارد 4-20mA دارد. امکان ارتباط RS485، افزودن رله، عیب‌یابی مداوم و پشتیبانی از استانداردهای ATEX و SIL نیز قابلیت استفاده از آن را در سیستم‌های صنعتی افزایش می‌دهد.