Waarom reageert de LEL-sensor niet?

“Mijn gaslekzoeker geeft een waarde van 260 ppm CH4 weer maar mijn persoonlijke gasdetector, welke gekalibreerd is op CH4, zegt 0 %LEL, hoe kan dat?”  Een leuk vraagstuk dat we laatst van een klant ontvingen. Om uit te leggen hoe dit kan is het van belang om eerst te begrijpen hoe een katalytische LEL-sensor werkt. Het verbrandingsproces is voor u vast wel bekend, maar ik zal hier eerst iets meer informatie over geven omdat het meetprincipe van de katalytische LEL-sensor gebaseerd is op de wel bekende branddriehoek.

De brand driehoek

Voor een explosie of verbranding zijn er drie componenten nodig: zuurstof, brandstof (brandbaar gas) en een ontstekingsbron of warmte. Daarbij komen in principe nog twee extra factoren: de katalysator en de mengverhouding. Op het moment dat de verhouding tussen de zuurstof en het gas niet optimaal is, is er geen kans op explosie. Er zijn twee verschillende LEL sensoren, de katalytische- en de infraroodsensor.

Een katalytische LEL-sensor detecteert alleen of er brandstof aanwezig is maar heeft daarbij ook zuurstof nodig om te functioneren. De meest gebruikte LEL-sensor is de katalytische sensor. De ‘brandstof’ komt binnen via de sensor en komt in contact met een pareltje. Dit is een elektrisch verwarmde draadspoel welke wordt beschermd met een keramische laag.  Wanneer er brandbaar gas in contact komt met deze parel ontbrandt het gas en komt er warmte vrij. Hierdoor verandert de weerstand in de draadspoel. Deze weerstand wordt door de gasmeter omgerekend tot de LEL-waarde. Omdat een katalytische sensor altijd zuurstof nodig heeft, is het van belang om in de gasdetector ook een zuurstof sensor bij te plaatsen. De reden hiervoor zal ik in een andere blog uitleggen.

Lower Explosion Limit: LEL en Parts Per Million: PPM

Persoonlijke gasdetectoren dienen ervoor om medewerkers te waarschuwen voor gevaar. Bij een gasdetector met een LEL-sensor is het van belang om te waarschuwen voordat er een explosie kan plaats vinden. Een LEL-sensor meet van 0 tot 100 %LEL. In figuur 1 nemen we methaan, CH4, als voorbeeld. De lower explosion limit van CH4 is 4,4 Vol%.

1 Vol% staat gelijk aan 10.000 ppm, 4,4 Vol% staat dus gelijk aan 44.000 ppm. Een LEL sensor meet met een resolutie van 1 %LEL, wat gelijk staat aan 440 ppm. De gaslekzoeker gaf een waarde van 260 ppm aan en de LEL sensor gaf 0 %LEL aan. Dit komt omdat de LEL sensor zijn waarde pas weergeeft vanaf 1 %LEL = 440 ppm.

Het antwoord op de hamvraag: Is mijn LEL sensor kapot omdat er op de gaslek zoeker wel wat wordt aangegeven? Nee, de gaslekzoeker neemt gas waar op ppm-niveau. De concentratie gas was te laag om waar te nemen met een LEL sensor. Het verschil is puur te verwijten aan hoe nauwkeurig of hoe laag de desbetreffende gasdetector kan meten.

Bij de aanschaf van een gasdetector is het van belang om vooraf goed te weten hoe het meetinstrument wordt ingezet. Voor het opsporen van (kleine) gaslekken kunt u bijvoorbeeld onze Sensit gaslekzoekers inzetten. Deze sporen lekken op vanaf 1 ppm! Dient de gasdetector puur ter alarmering van gevaarlijke concentraties gas, dan is het verstandig om altijd een persoonlijke gasdetector bij u te dragen zoals een multigasdetector uit onze MSA of WatchGas serie.