गैस अनुवेदक: Difference between revisions
No edit summary |
No edit summary |
||
| Line 1: | Line 1: | ||
{{Short description|Device to detect the presence or absence of gases}} | {{Short description|Device to detect the presence or absence of gases}} | ||
[[गैस]] | [[गैस]] संसूचक एक उपकरण है जो एक क्षेत्र में गैसों की उपस्थिति का पता लगाता है, अधिकंस्तः सुरक्षा प्रणाली के भाग के रूप में गैस संसूचक उस क्षेत्र में संचालक को अलार्म बजा सकता है जहां रिसाव हो रहा है, जिससे उन्हें छोड़ने का अवसर मिल सके। इस प्रकार का उपकरण महत्वपूर्ण है क्योंकि ऐसी कई गैसें हैं जो जैविक जीवन के लिए हानिकारक हो सकती हैं, जैसे मनुष्य या जानवर कों हो सकती है। | ||
[[दहनशील]], [[ज्वलनशील]] और जहरीली गैसों और [[ऑक्सीजन]] की कमी का पता लगाने के लिए गैस | [[दहनशील]], [[ज्वलनशील]] और जहरीली गैसों और [[ऑक्सीजन]] की कमी का पता लगाने के लिए गैस संसूचकों का उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार के उपकरण का उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और विनिर्माण प्रक्रियाओं और [[फोटोवोल्टिक]] जैसी उभरती प्रौद्योगिकियों की निगरानी के लिए तेल रिसाव जैसे स्थानों में पाया जा सकता है। इनका उपयोग [[अग्निशमन]] में किया जा सकता है। | ||
[[गैस रिसाव]] का पता लगाना [[विस्फोटक गैस रिसाव डिटेक्टर]] द्वारा संभावित खतरनाक गैस रिसाव की पहचान करने की प्रक्रिया है। इसके अतिरिक्त | [[गैस रिसाव]] का पता लगाना [[विस्फोटक गैस रिसाव डिटेक्टर|विस्फोटक गैस रिसाव संसूचक]] द्वारा संभावित खतरनाक गैस रिसाव की पहचान करने की प्रक्रिया है। इसके अतिरिक्त तापीय कैमरे का उपयोग करके दृश्य पहचान की जा सकती है ये सेंसर सामान्यतः खतरनाक गैस का पता चलने पर लोगों को सतर्क करने के लिए श्रव्य अलार्म लगाते हैं। जहरीली गैसों के संपर्क में पेंटिंग, धूमन, ईंधन भरने, निर्माण, दूषित मिट्टी की खुदाई, लैंडफिल संचालन, सीमित स्थानों में प्रवेश करने आदि जैसे संचालन भी हो सकते हैं। सामान्य सेंसर में ज्वलनशील गैस सेंसर, फोटोओनाइजेशन संसूचक, [[ अवरक्त बिंदु संवेदक ]], [[ अतिध्वनि संवेदक ]] सम्मिलित हैं। , [[इलेक्ट्रोकेमिकल गैस सेंसर]] और मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (एमओएस) सेंसर वर्तमान में, इन्फ्रारेड इमेजिंग सेंसर उपयोग में आए हैं। ये सभी सेंसर अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयोग किए जाते हैं और औद्योगिक संयंत्रों, रिफाइनरियों, फार्मास्युटिकल निर्माण, धूमन सुविधाओं, पेपर पल्प मिलों, विमान और जहाज निर्माण सुविधाओं, खतरनाक संचालन, अपशिष्ट जल उपचार सुविधाओं, वाहनों, इनडोर वायु में पाए जा सकते हैं। | ||
''' | '''अधिकंस्तः सुरक्षा प्रणाली के भाग के रूप में। गैस संसूचक उस क्षेत्र में संचालक को अलार्म बजा सकता है जहां रिसाव हो रहा है, जिससे उन्हें छोड़ने का अवसर मिल सके। इस प्रकार का उपकरण''' | ||
== इतिहास == | == इतिहास == | ||
मानव स्वास्थ्य पर हानिकारक गैसों के प्रभावों की खोज के बाद गैस रिसाव का पता लगाने | मानव स्वास्थ्य पर हानिकारक गैसों के प्रभावों की खोज के बाद गैस रिसाव का पता लगाने की विधिया चिंता का विषय बन गए है। आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक [[सेंसर]] से पहले, प्रारंभिक पहचान की विधिया कम स्पष्ट संसूचकों पर निर्भर थे। 19वीं और 20वीं सदी की प्रारंभ में, कोयला खनिक [[कार्बन डाईऑक्साइड]], [[कार्बन मोनोआक्साइड]] और [[मीथेन]] जैसी जानलेवा गैसों के खिलाफ प्रारंभिक पहचान प्रणाली के रूप में [[घरेलू कैनरी]] को अपने साथ सुरंगों तक ले आएंगे। कैनरी, सामान्यतः बहुत ही गाने वाला पक्षी, गाना बंद कर देता है और अंत में मर जाता है अगर इन गैसों से नहीं निकाला जाता है, खनिकों को जल्दी से खदान से बाहर निकलने का संकेत देता है। | ||
औद्योगिक युग में पहला गैस | औद्योगिक युग में पहला गैस संसूचक फ्लेम सेफ्टी लैंप (या [[दीयों की भीड़]]) था, जिसका आविष्कार सर [[हम्फ्री डेवी]] (इंग्लैंड के) ने 1815 में भूमिगत कोयला खदानों में मीथेन (फायरडैम्प) की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया था। लौ सुरक्षा लैंप में ताजी हवा में विशिष्ट ऊंचाई तक समायोजित तेल की लौ सम्मिलित होती है। इन लैंपों के साथ प्रज्वलन को रोकने के लिए ज्वाला जाल लौ बन्दी के साथ एक कांच की आस्तीन के अन्दर समाहित थी। मीथेन (अधिक) या ऑक्सीजन की कमी (कम) की उपस्थिति के आधार पर लपटों की ऊंचाई भिन्न होती है। आज तक, विश्व के कुछ भागो में लौ सुरक्षा लैंप अभी भी सेवा में हैं। | ||
गैस का पता लगाने का आधुनिक युग 1926-1927 में डॉ.ओलिवर जॉनसन द्वारा उत्प्रेरक दहन (एलईएल) सेंसर के विकास के साथ | गैस का पता लगाने का आधुनिक युग 1926-1927 में डॉ.ओलिवर जॉनसन द्वारा उत्प्रेरक दहन (एलईएल) सेंसर के विकास के साथ प्रारंभ हुआ था। डॉ जॉनसन कैलिफोर्निया (अब शेवरॉन) में स्टैंडर्ड ऑयल कंपनी के कर्मचारी थे, उन्होंने ईंधन भंडारण टैंकों में विस्फोट को रोकने में सहायता करने के लिए हवा में ज्वलनशील मिश्रण का पता लगाने के लिए विधि पर अनुसंधान और विकास प्रारंभ किया था। प्रदर्शन मॉडल 1926 में विकसित किया गया था और मॉडल ए के रूप में चिह्नित किया गया था। पहला व्यावहारिक इलेक्ट्रिक वेपर इंडिकेटर मीटर 1927 में मॉडल बी के रिलीज के साथ प्रारंभ हुआ था। | ||
विश्व की पहली गैस संसूचन कंपनी, जॉनसन-विलियम्स उपकरण (या जे-डब्ल्यू उपकरण) का गठन 1928 में पालो अल्टो, सीए में डॉ ओलिवर जॉनसन और फिल विलियम्स द्वारा किया गया था। जे डब्ल्यू उपकरण को सिलिकॉन वैली में पहली इलेक्ट्रॉनिक्स कंपनी के रूप में मान्यता प्राप्त है। अगले 40 वर्षों में J-W उपकरण ने गैस की पहचान के आधुनिक युग में कई पहलों का नेतृत्व किया, जिसमें उपकरणों को छोटा और अधिक पोर्टेबल बनाना, पोर्टेबल ऑक्सीजन संसूचक का विकास और साथ ही पहला संयोजन उपकरण सम्मिलित है जो दहनशील ऑक्सीजन गैसों/वाष्प दोनों का पता लगा सकता है। | |||
1980 और 1990 के दशक में इलेक्ट्रॉनिक घरेलू कार्बन मोनोऑक्साइड | 1980 और 1990 के दशक में इलेक्ट्रॉनिक घरेलू कार्बन मोनोऑक्साइड संसूचकों के विकास से पहले, कार्बन मोनोऑक्साइड उपस्थिति का रासायनिक रूप से संक्रमित कागज के साथ पता चला था जो गैस के संपर्क में आने पर भूरा हो गया था। तब से, गैसों की विस्तृत श्रृंखला के रिसाव का पता लगाने, निगरानी करने और सतर्क करने के लिए कई इलेक्ट्रॉनिक विधियों और उपकरणों का विकास किया गया है। | ||
जैसा कि इलेक्ट्रॉनिक गैस सेंसर की लागत और प्रदर्शन में सुधार हुआ है, उन्हें | जैसा कि इलेक्ट्रॉनिक गैस सेंसर की लागत और प्रदर्शन में सुधार हुआ है, उन्हें प्रणाली की विस्तृत श्रृंखला में सम्मिलित किया गया है। ऑटोमोबाइल में उनका उपयोग प्रारंभ में [[निकास गैस]] के लिए था, किन्तु अब यात्री आराम और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए गैस सेंसर का भी उपयोग किया जा सकता है। कार्बन डाइऑक्साइड सेंसर इमारतों में मांग-नियंत्रित वेंटिलेशन प्रणाली के भाग के रूप में स्थापित किए जा रहे हैं। चिकित्सा निदान, निगरानी और उपचार प्रणालियों में उपयोग के लिए परिष्कृत गैस सेंसर प्रणाली का शोध किया जा रहा है, संचालक कमरे में उनके प्रारंभिक उपयोग से परे है। कार्बन मोनोऑक्साइड और अन्य हानिकारक गैसों के लिए गैस मॉनिटर और अलार्म कार्यालय और घरेलू उपयोग के लिए तेजी से उपलब्ध हैं, और कुछ न्यायालयों में नियमबद्ध रूप से आवश्यक हो रहे हैं। | ||
प्रारंभ में, गैस का पता लगाने के लिए संसूचकों का उत्पादन किया गया था। आधुनिक इकाइयां कई जहरीली या ज्वलनशील गैसों, या यहां तक कि संयोजन का पता लगा सकती हैं। <ref>{{cite web|url=http://www.thomasnet.com/articles/instruments-controls/How-Gas-Detectors-Work|title=How Gas Detectors Work}}</ref> नया गैस विश्लेषक एक साथ कई गैसों की पहचान करने के लिए जटिल सुगंध से घटकों के संकेतों को तोड़ सकता है।<ref>{{cite journal|last=Wali|first=Russeen|title=एक वास्तविक समय की जानकारी से भरपूर पीजोइलेक्ट्रिक अनुनाद माप का उपयोग करके सुगंधित फूलों को अलग करने के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक नाक|journal=Procedia Chemistry|date=2012|doi=10.1016/j.proche.2012.10.146|volume=6|pages=194–202|doi-access=free}}</ref> | |||
मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (एमओएस) सेंसर 1990 के दशक में प्रस्तुत किए गए थे। सबसे पहले ज्ञात एमओएस गैस सेंसर का प्रदर्शन 1990 में जी. सर्वेग्लिएरी, जी. फगलिया, एस. ग्रोपेली, पी. नेल्ली और ए. कामांजी द्वारा किया गया था। एमओएस सेंसर तब से महत्वपूर्ण पर्यावरणीय गैस संसूचक बन गए हैं।<ref name="Sun" /> | |||
== प्रकार == | == प्रकार == | ||
गैस | गैस संसूचकों को ऑपरेशन तंत्र के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है ([[अर्धचालक]],<ref>{{cite journal |last1=Mokrushin |first1=Artem S. |last2=Fisenko |first2=Nikita A. |last3=Gorobtsov |first3=Philipp Yu. |title=प्रतिरोधी गैस सेंसर के अत्यधिक सीओ संवेदनशील घटक के रूप में आईटीओ पतली फिल्म का पेन प्लॉटर प्रिंटिंग|journal=Talanta |year=2021 |volume=221 |page=121455 |doi=10.1016/j.talanta.2020.121455|pmid=33076078 |s2cid=224811369 }}</ref> ऑक्सीकरण, उत्प्रेरक, photoionization, अवरक्त, आदि)। गैस संसूचक दो मुख्य रूप कारकों में पैक किए जाते हैं: पोर्टेबल डिवाइस और फिक्स्ड गैस संसूचक। | ||
पोर्टेबल | पोर्टेबल संसूचकों का उपयोग कर्मियों के आसपास के वातावरण की निगरानी के लिए किया जाता है और या तो हाथ से पकड़ा जाता है या कपड़ों पर या बेल्ट/हार्नेस पर पहना जाता है। ये गैस संसूचक आमतौर पर बैटरी से चलने वाले होते हैं। जब गैस वाष्प के खतरनाक स्तर का पता चलता है, तो वे श्रव्य और दृश्य संकेतों, जैसे अलार्म और चमकती रोशनी के माध्यम से चेतावनी प्रसारित करते हैं। | ||
एक या अधिक गैस प्रकारों का पता लगाने के लिए निश्चित प्रकार के गैस | एक या अधिक गैस प्रकारों का पता लगाने के लिए निश्चित प्रकार के गैस संसूचकों का उपयोग किया जा सकता है। निश्चित प्रकार के संसूचक आमतौर पर किसी संयंत्र या नियंत्रण कक्ष की औद्योगिक प्रक्रियाओं, या संरक्षित किए जाने वाले क्षेत्र, जैसे आवासीय बेडरूम के पास लगाए जाते हैं। सामान्यतः, औद्योगिक सेंसर निश्चित प्रकार के हल्के स्टील संरचनाओं पर स्थापित होते हैं और निरंतर निगरानी के लिए केबल संसूचकों को पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण (एससीएडीए) प्रणाली से जोड़ता है। आपातकालीन स्थिति के लिए ट्रिपिंग इंटरलॉक को सक्रिय किया जा सकता है। | ||
=== इलेक्ट्रोकेमिकल === | === इलेक्ट्रोकेमिकल === | ||
{{main|Electrochemical gas sensor}} | {{main|Electrochemical gas sensor}} | ||
इलेक्ट्रोकेमिकल गैस सेंसर गैसों को झरझरा झिल्ली के माध्यम से इलेक्ट्रोड में फैलाने की अनुमति देकर काम करता है जहां यह या तो [[ रिडॉक्स ]] है। उत्पादित करंट की मात्रा इस बात से निर्धारित होती है कि इलेक्ट्रोड पर कितनी गैस का ऑक्सीकरण होता है,<ref>Detcon, http://www.detcon.com/electrochemical01.htm {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090505073321/http://www.detcon.com/electrochemical01.htm |date=2009-05-05 }}</ref> गैस की सांद्रता का संकेत। निश्चित गैस एकाग्रता सीमा का पता लगाने की अनुमति देने के लिए झरझरा अवरोध को बदलकर विद्युत रासायनिक गैस | इलेक्ट्रोकेमिकल गैस सेंसर गैसों को झरझरा झिल्ली के माध्यम से इलेक्ट्रोड में फैलाने की अनुमति देकर काम करता है जहां यह या तो [[ रिडॉक्स ]] है। उत्पादित करंट की मात्रा इस बात से निर्धारित होती है कि इलेक्ट्रोड पर कितनी गैस का ऑक्सीकरण होता है,<ref>Detcon, http://www.detcon.com/electrochemical01.htm {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090505073321/http://www.detcon.com/electrochemical01.htm |date=2009-05-05 }}</ref> गैस की सांद्रता का संकेत। निश्चित गैस एकाग्रता सीमा का पता लगाने की अनुमति देने के लिए झरझरा अवरोध को बदलकर विद्युत रासायनिक गैस संसूचकों को अनुकूलित कर सकते हैं। इसके अलावा, चूंकि प्रसार बाधा भौतिक/यांत्रिक बाधा है, इसलिए संसूचक सेंसर की अवधि में अधिक स्थिर और भरोसेमंद होते हैं और इस प्रकार अन्य प्रारंभिक संसूचक विधियों की तुलना में कम रखरखाव की आवश्यकता होती है। | ||
हालांकि, सेंसर संक्षारक तत्वों या रासायनिक संदूषण के अधीन हैं और प्रतिस्थापन की आवश्यकता होने से पहले केवल 1-2 साल तक चल सकते हैं।<ref>United States Patent 4141800: Electrochemical gas detector and method of using same, http://www.freepatentsonline.com/4141800.html</ref> इलेक्ट्रोकेमिकल गैस | हालांकि, सेंसर संक्षारक तत्वों या रासायनिक संदूषण के अधीन हैं और प्रतिस्थापन की आवश्यकता होने से पहले केवल 1-2 साल तक चल सकते हैं।<ref>United States Patent 4141800: Electrochemical gas detector and method of using same, http://www.freepatentsonline.com/4141800.html</ref> इलेक्ट्रोकेमिकल गैस संसूचकों का उपयोग रिफाइनरियों, गैस टर्बाइनों, रासायनिक संयंत्रों, भूमिगत गैस भंडारण सुविधाओं आदि जैसे विभिन्न प्रकार के वातावरणों में किया जाता है। | ||
=== उत्प्रेरक मनका === | === उत्प्रेरक मनका === | ||
कैटेलिटिक बीड ([[ pelistor ]]) सेंसर आमतौर पर ज्वलनशील गैसों को मापने के लिए उपयोग किए जाते हैं जो [[कम विस्फोट सीमा]] (एलईएल) और ऊपरी विस्फोट सीमा (यूईएल) के बीच सांद्रता होने पर विस्फोट का खतरा | कैटेलिटिक बीड ([[ pelistor ]]) सेंसर आमतौर पर ज्वलनशील गैसों को मापने के लिए उपयोग किए जाते हैं जो [[कम विस्फोट सीमा]] (एलईएल) और ऊपरी विस्फोट सीमा (यूईएल) के बीच सांद्रता होने पर विस्फोट का खतरा प्रस्तुत करते हैं। प्लेटिनम वायर कॉइल वाले एक्टिव और रेफरेंस बीड्स व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट की विपरीत भुजाओं पर स्थित होते हैं और विद्युत रूप से कुछ सौ डिग्री सेल्सियस तक गर्म होते हैं। सक्रिय बीड में उत्प्रेरक होता है जो ज्वलनशील यौगिकों को ऑक्सीकरण करने की अनुमति देता है, जिससे बीड और भी अधिक गर्म हो जाता है। इसके विद्युत प्रतिरोध को बदलना। सक्रिय और निष्क्रिय मोतियों के बीच परिणामी वोल्टेज अंतर सभी ज्वलनशील गैसों और वाष्प की उपस्थिति के अनुपात में होता है। सैंपल की गई गैस निसादित धातु फ्रिट के माध्यम से सेंसर में प्रवेश करती है, जो दहनशील गैसों वाले वातावरण में उपकरण ले जाने पर विस्फोट को रोकने के लिए अवरोध प्रदान करता है। पेलिस्टर्स अनिवार्य रूप से सभी ज्वलनशील गैसों को मापते हैं, किन्तु वे छोटे अणुओं के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं जो सिंटर के माध्यम से अधिक तेज़ी से फैलते हैं। औसत दर्जे की सांद्रता रेंज आमतौर पर कुछ सौ पीपीएम से कुछ मात्रा प्रतिशत तक होती है। ऐसे सेंसर सस्ते और मजबूत होते हैं, किन्तु परीक्षण के लिए वातावरण में कम से कम कुछ प्रतिशत ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है और उन्हें सिलिकोन, खनिज एसिड, क्लोरीनयुक्त कार्बनिक यौगिकों और सल्फर यौगिकों जैसे यौगिकों द्वारा जहर या बाधित किया जा सकता है। | ||
=== फोटोकरण === | === फोटोकरण === | ||
{{main| Photoionization detector}} | {{main| Photoionization detector}} | ||
Photoionization | Photoionization संसूचक (PID) सैंपल गैस में रसायनों को आयनित करने के लिए उच्च-फोटॉन-ऊर्जा यूवी लैंप का उपयोग करते हैं। यदि यौगिक में दीपक फोटॉन के नीचे आयनीकरण ऊर्जा होती है, तो इलेक्ट्रॉन बाहर निकल जाएगा, और परिणामी धारा यौगिक की सांद्रता के समानुपाती होती है। सामान्य लैंप फोटॉन ऊर्जा में 10.0 [[इलेक्ट्रॉनवोल्ट]], 10.6 eV और 11.7 eV सम्मिलित हैं; मानक 10.6 eV लैंप वर्षों तक चलता है, जबकि 11.7 eV लैंप आमतौर पर केवल कुछ महीनों तक चलता है और इसका उपयोग केवल तब किया जाता है जब कोई अन्य विकल्प उपलब्ध न हो। यौगिकों की विस्तृत श्रृंखला को कुछ भागों प्रति बिलियन (पीपीबी) से लेकर कई हजार भागों प्रति मिलियन (पीपीएम) तक के स्तरों पर पाया जा सकता है। घटती संवेदनशीलता के क्रम में पता लगाने योग्य यौगिक वर्गों में सम्मिलित हैं: एरोमैटिक्स और अल्काइल आयोडाइड्स; ओलेफ़िन, सल्फर यौगिक, एमाइन, कीटोन्स, ईथर, अल्काइल ब्रोमाइड्स और सिलिकेट एस्टर; कार्बनिक एस्टर, अल्कोहल, एल्डिहाइड और एल्केन्स; हाइड्रोजन सल्फाइड, अमोनिया, फॉस्फीन और कार्बनिक अम्ल। हवा के मानक घटकों या खनिज एसिड के लिए कोई प्रतिक्रिया नहीं है। पीआईडी के प्रमुख लाभ उनकी उत्कृष्ट संवेदनशीलता और उपयोग में आसानी हैं; मुख्य सीमा यह है कि माप यौगिक-विशिष्ट नहीं हैं। वर्तमान में प्री-फिल्टर ट्यूब वाले पीआईडी प्रस्तुत किए गए हैं जो [[बेंजीन]] या [[ butadiene ]] जैसे यौगिकों के लिए विशिष्टता को बढ़ाते हैं। औद्योगिक स्वच्छता, खतरनाक सामान और पर्यावरण निगरानी के लिए फिक्स्ड, हैंड-हेल्ड और मिनिएचर क्लॉथ-क्लिप पीआईडी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। | ||
=== इन्फ्रारेड बिंदु === | === इन्फ्रारेड बिंदु === | ||
| Line 51: | Line 53: | ||
इस प्रकार का सेंसर फायदेमंद है क्योंकि इसका पता लगाने के लिए इसे गैस में नहीं रखना पड़ता है और इसका उपयोग [[रिमोट सेंसिंग]] के लिए किया जा सकता है। [[हाइड्रोकार्बन]] का पता लगाने के लिए इन्फ्रारेड पॉइंट सेंसर का उपयोग किया जा सकता है<ref>International Society of Automation, http://www.isa.org/Template.cfm?Section=Communities&template=/TaggedPage/DetailDisplay.cfm&ContentID=23377 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131212231703/http://www.isa.org/Template.cfm?Section=Communities&template=%2FTaggedPage%2FDetailDisplay.cfm&ContentID=23377 |date=2013-12-12 }}</ref> और अन्य अवरक्त सक्रिय गैसें जैसे [[जल वाष्प]] और कार्बन डाइऑक्साइड। आईआर सेंसर आमतौर पर अपशिष्ट जल उपचार सुविधाओं, रिफाइनरियों, गैस टर्बाइनों, रासायनिक संयंत्रों और अन्य सुविधाओं में पाए जाते हैं जहां ज्वलनशील गैसें मौजूद होती हैं और विस्फोट की संभावना होती है। रिमोट सेंसिंग क्षमता बड़ी मात्रा में अंतरिक्ष की निगरानी करने की अनुमति देती है। | इस प्रकार का सेंसर फायदेमंद है क्योंकि इसका पता लगाने के लिए इसे गैस में नहीं रखना पड़ता है और इसका उपयोग [[रिमोट सेंसिंग]] के लिए किया जा सकता है। [[हाइड्रोकार्बन]] का पता लगाने के लिए इन्फ्रारेड पॉइंट सेंसर का उपयोग किया जा सकता है<ref>International Society of Automation, http://www.isa.org/Template.cfm?Section=Communities&template=/TaggedPage/DetailDisplay.cfm&ContentID=23377 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131212231703/http://www.isa.org/Template.cfm?Section=Communities&template=%2FTaggedPage%2FDetailDisplay.cfm&ContentID=23377 |date=2013-12-12 }}</ref> और अन्य अवरक्त सक्रिय गैसें जैसे [[जल वाष्प]] और कार्बन डाइऑक्साइड। आईआर सेंसर आमतौर पर अपशिष्ट जल उपचार सुविधाओं, रिफाइनरियों, गैस टर्बाइनों, रासायनिक संयंत्रों और अन्य सुविधाओं में पाए जाते हैं जहां ज्वलनशील गैसें मौजूद होती हैं और विस्फोट की संभावना होती है। रिमोट सेंसिंग क्षमता बड़ी मात्रा में अंतरिक्ष की निगरानी करने की अनुमति देती है। | ||
निकास गैस अन्य क्षेत्र है जहां आईआर सेंसर का शोध किया जा रहा है। सेंसर वाहन के निकास में कार्बन मोनोऑक्साइड या अन्य असामान्य गैसों के उच्च स्तर का पता लगाएगा और ड्राइवरों को सूचित करने के लिए वाहन इलेक्ट्रॉनिक | निकास गैस अन्य क्षेत्र है जहां आईआर सेंसर का शोध किया जा रहा है। सेंसर वाहन के निकास में कार्बन मोनोऑक्साइड या अन्य असामान्य गैसों के उच्च स्तर का पता लगाएगा और ड्राइवरों को सूचित करने के लिए वाहन इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली के साथ एकीकृत भी होगा।<ref name=autogenerated1 /> | ||
=== इन्फ्रारेड इमेजिंग === | === इन्फ्रारेड इमेजिंग === | ||
{{main|Thermographic camera}} | {{main|Thermographic camera}} | ||
इन्फ्रारेड [[इमेज सेंसर]] में सक्रिय और निष्क्रिय | इन्फ्रारेड [[इमेज सेंसर]] में सक्रिय और निष्क्रिय प्रणाली सम्मिलित हैं। सक्रिय संवेदन के लिए, IR इमेजिंग सेंसर आमतौर पर दृश्य के क्षेत्र में लेजर को स्कैन करते हैं और विशिष्ट लक्ष्य गैस के अवशोषण लाइन तरंग दैर्ध्य पर बैकस्कैटरेड लाइट की तलाश करते हैं। निष्क्रिय आईआर इमेजिंग सेंसर छवि में प्रत्येक पिक्सेल पर [[अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी]] को मापते हैं और विशिष्ट [[वर्णक्रमीय हस्ताक्षर]]ों की तलाश करते हैं जो लक्ष्य गैसों की उपस्थिति का संकेत देते हैं।<ref>{{cite journal | doi = 10.1117/12.850137 | title=एक औद्योगिक सेटिंग में आईआर गैस इमेजिंग| year=2010 | journal=Thermosense XXXII | last1 = Naranjo | first1 = Edward| volume=7661 | pages=76610K | s2cid=119488975 | editor2-first=Morteza | editor2-last=Safai | editor1-first=Ralph B | editor1-last=Dinwiddie }}</ref> जिन प्रकार के यौगिकों की छवि बनाई जा सकती है, वे वही हैं जिन्हें इन्फ्रारेड पॉइंट संसूचकों से पता लगाया जा सकता है, किन्तु छवियां गैस के स्रोत की पहचान करने में सहायक हो सकती हैं। | ||
=== [[सेमीकंडक्टर]] === | === [[सेमीकंडक्टर]] === | ||
सेमीकंडक्टर सेंसर, जिसे मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर ( | सेमीकंडक्टर सेंसर, जिसे मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (एमओएस) सेंसर के रूप में भी जाना जाता है,<ref name="Sun">{{cite journal |last1=Sun |first1=Jianhai |last2=Geng |first2=Zhaoxin |last3=Xue |first3=Ning |last4=Liu |first4=Chunxiu |last5=Ma |first5=Tianjun |title=मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर सेंसर और माइक्रो-पैक्ड गैस क्रोमैटोग्राफिक कॉलम के साथ एकीकृत एक मिनी-सिस्टम|journal=Micromachines |date=17 August 2018 |volume=9 |issue=8 |doi=10.3390/mi9080408 |issn=2072-666X|doi-access=free |page=408 |pmid=30424341 |pmc=6187308 }}</ref> सेंसर के सीधे संपर्क में आने पर होने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा गैसों का पता लगाएं। [[टिन डाइऑक्साइड]] सेमीकंडक्टर सेंसर में इस्तेमाल होने वाली सबसे आम सामग्री है,<ref>Figaro Sensor, http://www.figarosensor.com/products/general.pdf</ref> और मॉनिटर किए गए गैस के संपर्क में आने पर सेंसर में विद्युत प्रतिरोध कम हो जाता है। टिन डाइऑक्साइड का प्रतिरोध आमतौर पर हवा में लगभग 50 kΩ होता है, किन्तु 1% मीथेन की उपस्थिति में लगभग 3.5 kΩ तक गिर सकता है।<ref name=autogenerated2>Vitz, E., 1995</ref> प्रतिरोध में इस परिवर्तन का उपयोग गैस की सघनता की गणना के लिए किया जाता है। सेमीकंडक्टर सेंसर का उपयोग आमतौर पर हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, अल्कोहल वाष्प और कार्बन मोनोऑक्साइड जैसी हानिकारक गैसों का पता लगाने के लिए किया जाता है।<ref>General Monitors, http://www.generalmonitors.com/downloads/literature/combustible/IR2100_DATA.PDF</ref> सेमीकंडक्टर सेंसर के लिए सबसे आम उपयोग कार्बन मोनोऑक्साइड सेंसर में है। इनका उपयोग [[श्वास]]नली में भी किया जाता है।<ref name=autogenerated2 />क्योंकि सेंसर को इसका पता लगाने के लिए गैस के संपर्क में आना चाहिए, सेमीकंडक्टर सेंसर इंफ्रारेड पॉइंट या अल्ट्रासोनिक संसूचकों की तुलना में कम दूरी पर काम करते हैं। | ||
एमओएस सेंसर कार्बन मोनोऑक्साइड, [[सल्फर डाइऑक्साइड]], [[हाइड्रोजन सल्फाइड]] और [[अमोनिया]] जैसी विभिन्न गैसों का पता लगा सकते हैं। 1990 के दशक से, एमओएस सेंसर महत्वपूर्ण पर्यावरणीय गैस संसूचक बन गए हैं।<ref name="Sun"/>एमओएस सेंसर हालांकि बहुत बहुमुखी हैं, आर्द्रता के साथ क्रॉस सेंसिटिविटी की समस्या से ग्रस्त हैं। इस तरह के व्यवहार का कारण ऑक्साइड सतह के साथ हाइड्रॉक्सिल आयनों की बातचीत के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है।<ref name="Ghosh">{{cite journal |last1=Ghosh |first1=Sujoy |last2=Ilango |first2=Murugaiya |last3=Prajapati |first3=Chandra |last4=Bhat |first4=Navakanta |title=Reduction of Humidity Effect in WO3 Thin Film‐Based NO2 Sensor Using Physiochemical Optimization |journal=Crystal Research & Technology |date=7 January 2021 |volume=56 |issue=1 |doi=10.1002/crat.202000155 |issn=1521-4079 |page=2000155 |s2cid=229393321 }}</ref> एल्गोरिथम अनुकूलन का उपयोग करके इस तरह के हस्तक्षेप को कम करने का प्रयास किया गया है।<ref name="Algorithm">{{cite conference |last1=Ghosh |first1=Sujoy |last2=Ghosh |first2=Anujay |last3=Kodavali |first3=Nived |last4=Prajapati |first4=Chandra Shekhar | last5=Bhat | first5=Navakanta |title=A baseline correction model for humidity and temperature compensation WO3 film based sensor for NO2 detection |conference=2019 IEEE Sensors |date=13 January 2020 |doi=10.1109/SENSORS43011.2019.8956920 |issn=2168-9229 |publisher= IEEE |location= Montreal, Canada }}</ref> | |||
=== अल्ट्रासोनिक === | === अल्ट्रासोनिक === | ||
[[अल्ट्रासोनिक सेंसर]] प्रति गैस | [[अल्ट्रासोनिक सेंसर]] प्रति गैस संसूचक नहीं हैं। वे ध्वनिक उत्सर्जन का पता लगाते हैं जब दबाव वाली गैस एक छोटे छिद्र (रिसाव) के माध्यम से कम दबाव वाले क्षेत्र में फैलती है। वे अपने पर्यावरण के पृष्ठभूमि शोर में परिवर्तन का पता लगाने के लिए ध्वनिक सेंसर का उपयोग करते हैं। चूंकि अधिकांश उच्च दबाव गैस रिसाव 25 kHz से 10 MHz की अल्ट्रासोनिक रेंज में ध्वनि उत्पन्न करते हैं, सेंसर इन आवृत्तियों को पृष्ठभूमि ध्वनिक शोर से आसानी से अलग करने में सक्षम होते हैं जो 20 Hz से 20 Hz की श्रव्य सीमा में होता है।<ref name="gmigasandflame1">Naranjo, E., http://www.gmigasandflame.com/article_october2007.html</ref> अल्ट्रासोनिक गैस रिसाव संसूचक तब अलार्म उत्पन्न करता है जब पृष्ठभूमि शोर की सामान्य स्थिति से अल्ट्रासोनिक विचलन होता है। अल्ट्रासोनिक गैस रिसाव संसूचक गैस की एकाग्रता को माप नहीं सकते हैं, किन्तु डिवाइस बचने वाली गैस की रिसाव दर निर्धारित करने में सक्षम है क्योंकि अल्ट्रासोनिक ध्वनि स्तर गैस के दबाव और रिसाव के आकार पर निर्भर करता है।<ref name="gmigasandflame1"/> | ||
अल्ट्रासोनिक गैस | अल्ट्रासोनिक गैस संसूचकों का मुख्य रूप से बाहरी वातावरण में रिमोट सेंसिंग के लिए उपयोग किया जाता है जहां मौसम की स्थिति रिसाव संसूचकों तक पहुंचने से पहले बचने वाली गैस को आसानी से समाप्त कर सकती है जिसके लिए गैस का पता लगाने और अलार्म बजने के लिए संपर्क की आवश्यकता होती है। ये संसूचक आमतौर पर अपतटीय और तटवर्ती तेल/गैस प्लेटफार्मों, गैस कंप्रेसर और मीटरिंग स्टेशनों, गैस टरबाइन बिजली संयंत्रों और अन्य सुविधाओं पर पाए जाते हैं जिनमें बहुत सारी बाहरी पाइपलाइन होती हैं। | ||
=== होलोग्राफिक === | === होलोग्राफिक === | ||
[[होलोग्राफिक सेंसर]] होलोग्राम युक्त बहुलक फिल्म मैट्रिक्स में परिवर्तन का पता लगाने के लिए प्रकाश प्रतिबिंब का उपयोग करता है। चूंकि होलोग्राम कुछ तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश को प्रतिबिंबित करते हैं, इसलिए उनकी संरचना में परिवर्तन रंगीन प्रतिबिंब उत्पन्न कर सकता है जो गैस अणु की उपस्थिति का संकेत देता है।<ref>{{cite journal|doi=10.1021/la102693m | pmid=20836549 | volume=26 | issue=19 | title=हाइड्रोकार्बन गैसों और अन्य वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों की होलोग्राफिक पहचान| journal=Langmuir | pages=15694–9 | last1 = Martínez-Hurtado | first1 = JL | last2 = Davidson | first2 = CA | last3 = Blyth | first3 = J | last4 = Lowe | first4 = CR| year=2010 }}</ref> हालांकि, होलोग्राफिक सेंसर को सफेद रोशनी या [[पराबैंगनीकिरण]], और पर्यवेक्षक या चार्ज-युग्मित डिवाइस | [[होलोग्राफिक सेंसर]] होलोग्राम युक्त बहुलक फिल्म मैट्रिक्स में परिवर्तन का पता लगाने के लिए प्रकाश प्रतिबिंब का उपयोग करता है। चूंकि होलोग्राम कुछ तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश को प्रतिबिंबित करते हैं, इसलिए उनकी संरचना में परिवर्तन रंगीन प्रतिबिंब उत्पन्न कर सकता है जो गैस अणु की उपस्थिति का संकेत देता है।<ref>{{cite journal|doi=10.1021/la102693m | pmid=20836549 | volume=26 | issue=19 | title=हाइड्रोकार्बन गैसों और अन्य वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों की होलोग्राफिक पहचान| journal=Langmuir | pages=15694–9 | last1 = Martínez-Hurtado | first1 = JL | last2 = Davidson | first2 = CA | last3 = Blyth | first3 = J | last4 = Lowe | first4 = CR| year=2010 }}</ref> हालांकि, होलोग्राफिक सेंसर को सफेद रोशनी या [[पराबैंगनीकिरण]], और पर्यवेक्षक या चार्ज-युग्मित डिवाइस संसूचक जैसे रोशनी स्रोतों की आवश्यकता होती है। | ||
== अंशांकन == | == अंशांकन == | ||
सभी गैस | सभी गैस संसूचकों को शेड्यूल पर [[कैलिब्रेटेड]] किया जाना चाहिए। गैस संसूचकों के दो फार्म कारकों में से, पर्यावरण में नियमित परिवर्तन के कारण पोर्टेबल्स को अधिक बार कैलिब्रेट किया जाना चाहिए। निश्चित प्रणाली के लिए विशिष्ट अंशांकन अनुसूची अधिक मजबूत इकाइयों के साथ त्रैमासिक, द्वि-वार्षिक या वार्षिक भी हो सकती है। पोर्टेबल गैस संसूचक के लिए एक विशिष्ट अंशांकन अनुसूची मासिक अंशांकन के साथ दैनिक टक्कर परीक्षण है।<ref>{{cite web|last=Moore |first=James |url=http://www.idealcalibrations.com/gas-detector-news/2010/10/14/article-calibration-who-needs-it-by-james-moore-occupational.html |title=Calibration: Who Needs It? |publisher=Occupational Health and Safety Magazine |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20111202185837/http://www.idealcalibrations.com/gas-detector-news/2010/10/14/article-calibration-who-needs-it-by-james-moore-occupational.html |archive-date=December 2, 2011 }}</ref> लगभग हर पोर्टेबल गैस संसूचक को विशिष्ट [[अंशांकन गैस]] की आवश्यकता होती है अमेरिका में, व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन (OSHA) आवधिक पुन: अंशांकन के लिए न्यूनतम मानक निर्धारित कर सकता है। | ||
=== चुनौती (टक्कर) परीक्षण === | === चुनौती (टक्कर) परीक्षण === | ||
क्योंकि गैस | क्योंकि गैस संसूचक का उपयोग कर्मचारी/श्रमिक सुरक्षा के लिए किया जाता है, इसलिए यह सुनिश्चित करना बहुत महत्वपूर्ण है कि यह निर्माता के विनिर्देशों के अनुसार काम कर रहा है। ऑस्ट्रेलियाई मानक निर्दिष्ट करते हैं कि किसी भी गैस संसूचक का संचालन करने वाले व्यक्ति को प्रत्येक दिन गैस संसूचक के प्रदर्शन की जांच करने की दृढ़ता से सलाह दी जाती है और इसे निर्माताओं के निर्देशों और चेतावनियों के अनुसार बनाए रखा जाता है और इसका उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite web|last=Colhoun|first=Jacquie|url=http://www.aegissafety.com.au/index.php/gas-detection-blog/87-products/gas-detection/260-challenge-testing-your-gas-detector|title=Who is responsible for bump/challenge testing your gas detector|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20140227091425/http://www.aegissafety.com.au/index.php/gas-detection-blog/87-products/gas-detection/260-challenge-testing-your-gas-detector|archive-date=2014-02-27}}</ref> | ||
चुनौती परीक्षण में गैस | चुनौती परीक्षण में गैस संसूचक को गैस की ज्ञात एकाग्रता को उजागर करना सम्मिलित होना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि गैस संसूचक प्रतिक्रिया देगा और श्रव्य और दृश्य अलार्म सक्रिय होंगे। यह जांच कर किसी भी आकस्मिक या जानबूझकर क्षति के लिए गैस संसूचक का निरीक्षण करना भी महत्वपूर्ण है कि किसी भी तरल प्रवेश को रोकने के लिए आवास और पेंच बरकरार हैं और फ़िल्टर साफ है, जो सभी गैस संसूचक की कार्यक्षमता को प्रभावित कर सकते हैं। बुनियादी अंशांकन या चुनौती परीक्षण किट में अंशांकन गैस / नियामक / अंशांकन टोपी और नली (आमतौर पर गैस संसूचक के साथ आपूर्ति की गई) और भंडारण और परिवहन के लिए मामला सम्मिलित होगा। चूंकि प्रत्येक 2,500 अनुपयोगी उपकरणों में से 1 गैस की खतरनाक सांद्रता का जवाब देने में विफल होगा, कई बड़े व्यवसाय टक्कर परीक्षणों के लिए स्वचालित परीक्षण/अंशांकन स्टेशन का उपयोग करते हैं और अपने गैस संसूचकों को प्रतिदिन कैलिब्रेट करते हैं।<ref>{{cite web|url=http://www.proflow.ca/gas-detection/bump-test-saves-lives.html|title=टक्कर परीक्षण जीवन बचाता है|access-date=2014-03-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20140312224758/http://www.proflow.ca/gas-detection/bump-test-saves-lives.html|archive-date=2014-03-12|url-status=dead}}</ref> | ||
| Line 83: | Line 85: | ||
कर्मचारी और कार्यबल की सुरक्षा के लिए ऑक्सीजन की कमी वाले गैस मॉनिटर का उपयोग किया जाता है। [[तरल नाइट्रोजन]] (LN2), तरल [[हीलियम]] (He), और तरल [[आर्गन]] (Ar) जैसे [[क्रायोजेनिक्स]] पदार्थ अक्रिय होते हैं और ऑक्सीजन (O) को विस्थापित कर सकते हैं।<sub>2</sub>) सीमित जगह में अगर कोई रिसाव मौजूद है। ऑक्सीजन की तेजी से कमी कर्मचारियों के लिए एक बहुत ही खतरनाक वातावरण प्रदान कर सकती है, जो अचानक होश खोने से पहले इस समस्या पर ध्यान नहीं दे सकते हैं। इसे ध्यान में रखते हुए, जब क्रायोजेनिक्स मौजूद हों तो ऑक्सीजन गैस मॉनिटर का होना महत्वपूर्ण है। प्रयोगशालाओं, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग कमरे, फार्मास्युटिकल, सेमीकंडक्टर और क्रायोजेनिक आपूर्तिकर्ता ऑक्सीजन मॉनिटर के विशिष्ट उपयोगकर्ता हैं। | कर्मचारी और कार्यबल की सुरक्षा के लिए ऑक्सीजन की कमी वाले गैस मॉनिटर का उपयोग किया जाता है। [[तरल नाइट्रोजन]] (LN2), तरल [[हीलियम]] (He), और तरल [[आर्गन]] (Ar) जैसे [[क्रायोजेनिक्स]] पदार्थ अक्रिय होते हैं और ऑक्सीजन (O) को विस्थापित कर सकते हैं।<sub>2</sub>) सीमित जगह में अगर कोई रिसाव मौजूद है। ऑक्सीजन की तेजी से कमी कर्मचारियों के लिए एक बहुत ही खतरनाक वातावरण प्रदान कर सकती है, जो अचानक होश खोने से पहले इस समस्या पर ध्यान नहीं दे सकते हैं। इसे ध्यान में रखते हुए, जब क्रायोजेनिक्स मौजूद हों तो ऑक्सीजन गैस मॉनिटर का होना महत्वपूर्ण है। प्रयोगशालाओं, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग कमरे, फार्मास्युटिकल, सेमीकंडक्टर और क्रायोजेनिक आपूर्तिकर्ता ऑक्सीजन मॉनिटर के विशिष्ट उपयोगकर्ता हैं। | ||
श्वास गैस में ऑक्सीजन अंश [[इलेक्ट्रो-गैल्वेनिक ऑक्सीजन सेंसर]] द्वारा मापा जाता है। उनका उपयोग स्टैंड-अलोन किया जा सकता है, उदाहरण के लिए [[स्कूबा डाइविंग]] में उपयोग किए जाने वाले [[नाइट्रोक्स]] मिश्रण में ऑक्सीजन का अनुपात निर्धारित करने के लिए,<ref name=DANnitrox>{{cite book |title=डीएएन नाइट्रॉक्स कार्यशाला की कार्यवाही|author=Lang, M.A. |year=2001 |publisher=Divers Alert Network |location=Durham, NC |page=197 |url=http://archive.rubicon-foundation.org/4855 |archive-url=https://web.archive.org/web/20081024235442/http://archive.rubicon-foundation.org/4855 |url-status=usurped |archive-date=October 24, 2008 |access-date=2009-03-20 }}</ref> या फीडबैक लूप के | श्वास गैस में ऑक्सीजन अंश [[इलेक्ट्रो-गैल्वेनिक ऑक्सीजन सेंसर]] द्वारा मापा जाता है। उनका उपयोग स्टैंड-अलोन किया जा सकता है, उदाहरण के लिए [[स्कूबा डाइविंग]] में उपयोग किए जाने वाले [[नाइट्रोक्स]] मिश्रण में ऑक्सीजन का अनुपात निर्धारित करने के लिए,<ref name=DANnitrox>{{cite book |title=डीएएन नाइट्रॉक्स कार्यशाला की कार्यवाही|author=Lang, M.A. |year=2001 |publisher=Divers Alert Network |location=Durham, NC |page=197 |url=http://archive.rubicon-foundation.org/4855 |archive-url=https://web.archive.org/web/20081024235442/http://archive.rubicon-foundation.org/4855 |url-status=usurped |archive-date=October 24, 2008 |access-date=2009-03-20 }}</ref> या फीडबैक लूप के भाग के रूप में जो [[rebreather]] में ऑक्सीजन के निरंतर [[आंशिक दबाव]] को बनाए रखता है।<ref name=Goble>{{cite journal |author=Goble, Steve |title=रिब्रीथर्स|journal=South Pacific Underwater Medicine Society Journal |volume=33 |issue=2 |year=2003 |pages=98–102 |url=http://archive.rubicon-foundation.org/7782 |access-date=2009-03-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090808203822/http://archive.rubicon-foundation.org/7782 |archive-date=2009-08-08 |url-status=usurped }}</ref> | ||
== अमोनिया == | == अमोनिया == | ||
औद्योगिक प्रशीतन प्रक्रियाओं और जैविक क्षरण प्रक्रियाओं में गैसीय अमोनिया की लगातार निगरानी की जाती है, जिसमें साँस छोड़ना भी | औद्योगिक प्रशीतन प्रक्रियाओं और जैविक क्षरण प्रक्रियाओं में गैसीय अमोनिया की लगातार निगरानी की जाती है, जिसमें साँस छोड़ना भी सम्मिलित है। आवश्यक संवेदनशीलता के आधार पर, विभिन्न प्रकार के सेंसर का उपयोग किया जाता है (जैसे, ज्वाला आयनीकरण संसूचक, अर्धचालक, विद्युत रासायनिक, फोटोनिक झिल्ली<ref name="ablation1">J. L. Martinez Hurtado and C. R. Lowe (2014), Ammonia-Sensitive Photonic Structures Fabricated in Nafion Membranes by Laser Ablation, ACS Applied Materials & Interfaces 6 (11), 8903-8908. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/am5016588</ref>). संसूचक आमतौर पर 25ppm की निचली जोखिम सीमा के पास काम करते हैं;<ref>(OSHA) Source: Dangerous Properties of Industrial Materials (Sixth Edition) by N. Irving Sax</ref> हालाँकि, औद्योगिक सुरक्षा के लिए अमोनिया का पता लगाने के लिए 0.1% की घातक जोखिम सीमा से ऊपर निरंतर निगरानी की आवश्यकता होती है।<ref name="ablation1"/> | ||
| Line 94: | Line 96: | ||
*[[एक्सप्लोसिमीटर]] | *[[एक्सप्लोसिमीटर]] | ||
* इन्फ्रारेड पॉइंट सेंसर | * इन्फ्रारेड पॉइंट सेंसर | ||
* [[इन्फ्रारेड खुला पथ डिटेक्टर]] | * [[इन्फ्रारेड खुला पथ डिटेक्टर|इन्फ्रारेड खुला पथ संसूचक]] | ||
== अन्य == | == अन्य == | ||
* ज्वाला आयनीकरण | * ज्वाला आयनीकरण संसूचक | ||
* [[नॉनडिस्पर्सिव इन्फ्रारेड सेंसर]] | * [[नॉनडिस्पर्सिव इन्फ्रारेड सेंसर]] | ||
* [[Photoionization डिटेक्टर]] | * [[Photoionization डिटेक्टर|Photoionization संसूचक]] | ||
* [[ज़िरकोनियम ऑक्साइड]] सेंसर सेल | * [[ज़िरकोनियम ऑक्साइड]] सेंसर सेल | ||
* उत्प्रेरक सेंसर | * उत्प्रेरक सेंसर | ||
* [[धातु ऑक्साइड अर्धचालक]] | * [[धातु ऑक्साइड अर्धचालक]] | ||
* गोल्ड फिल्म | * गोल्ड फिल्म | ||
* [[वर्णमिति डिटेक्टर ट्यूब]] | * [[वर्णमिति डिटेक्टर ट्यूब|वर्णमिति संसूचक ट्यूब]] | ||
* नमूना संग्रह और रासायनिक विश्लेषण | * नमूना संग्रह और रासायनिक विश्लेषण | ||
* पीजोइलेक्ट्रिक माइक्रोकैंटिलीवर | * पीजोइलेक्ट्रिक माइक्रोकैंटिलीवर | ||
* होलोग्राफिक सेंसर | * होलोग्राफिक सेंसर | ||
* [[तापीय चालकता डिटेक्टर]] | * [[तापीय चालकता डिटेक्टर|तापीय चालकता संसूचक]] | ||
* विद्युत रासायनिक गैस सेंसर | * विद्युत रासायनिक गैस सेंसर | ||
== घरेलू सुरक्षा == | == घरेलू सुरक्षा == | ||
कई अलग-अलग सेंसर हैं जो आवास में खतरनाक गैसों का पता लगाने के लिए स्थापित किए जा सकते हैं। कार्बन मोनोऑक्साइड एक बहुत ही खतरनाक, | कई अलग-अलग सेंसर हैं जो आवास में खतरनाक गैसों का पता लगाने के लिए स्थापित किए जा सकते हैं। कार्बन मोनोऑक्साइड एक बहुत ही खतरनाक, किन्तु गंधहीन, रंगहीन गैस है, जिससे इंसानों के लिए इसका पता लगाना मुश्किल हो जाता है। कार्बन मोनोऑक्साइड संसूचकों को लगभग 20-60 अमेरिकी डॉलर में खरीदा जा सकता है। संयुक्त राज्य में कई स्थानीय न्यायालयों को अब निवासों में स्मोक संसूचकों के अलावा कार्बन मोनोऑक्साइड संसूचकों की स्थापना की आवश्यकता है। | ||
हैंडहेल्ड ज्वलनशील गैस | हैंडहेल्ड ज्वलनशील गैस संसूचकों का उपयोग प्राकृतिक गैस लाइनों, प्रोपेन टैंक, ब्यूटेन टैंक, या किसी अन्य दहनशील गैस से रिसाव का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। इन सेंसर को US$35-100 में खरीदा जा सकता है। | ||
== अनुसंधान == | == अनुसंधान == | ||
यूरोपीय समुदाय ने मिनीगैस परियोजना नामक अनुसंधान का समर्थन किया है जिसे फिनलैंड के वीटीटी | यूरोपीय समुदाय ने मिनीगैस परियोजना नामक अनुसंधान का समर्थन किया है जिसे फिनलैंड के वीटीटी विधि अनुसंधान केंद्र द्वारा समन्वित किया गया था।<ref name=Optics29Jan2013>Matthew Peach, Optics.org. "[http://optics.org/news/4/1/43 Photonics-based MINIGAS project yields better gas detectors]." Jan 29, 2013. Retrieved Feb 15, 2013.</ref> इस शोध परियोजना का उद्देश्य नए प्रकार के फोटोनिक्स-आधारित गैस सेंसर विकसित करना है, और परंपरागत प्रयोगशाला-ग्रेड गैस संसूचकों की तुलना में समान या उच्च गति और संवेदनशीलता वाले छोटे उपकरणों के निर्माण का समर्थन करना है।<ref name=Optics29Jan2013/> | ||
Revision as of 15:37, 24 April 2023
गैस संसूचक एक उपकरण है जो एक क्षेत्र में गैसों की उपस्थिति का पता लगाता है, अधिकंस्तः सुरक्षा प्रणाली के भाग के रूप में गैस संसूचक उस क्षेत्र में संचालक को अलार्म बजा सकता है जहां रिसाव हो रहा है, जिससे उन्हें छोड़ने का अवसर मिल सके। इस प्रकार का उपकरण महत्वपूर्ण है क्योंकि ऐसी कई गैसें हैं जो जैविक जीवन के लिए हानिकारक हो सकती हैं, जैसे मनुष्य या जानवर कों हो सकती है।
दहनशील, ज्वलनशील और जहरीली गैसों और ऑक्सीजन की कमी का पता लगाने के लिए गैस संसूचकों का उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार के उपकरण का उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और विनिर्माण प्रक्रियाओं और फोटोवोल्टिक जैसी उभरती प्रौद्योगिकियों की निगरानी के लिए तेल रिसाव जैसे स्थानों में पाया जा सकता है। इनका उपयोग अग्निशमन में किया जा सकता है।
गैस रिसाव का पता लगाना विस्फोटक गैस रिसाव संसूचक द्वारा संभावित खतरनाक गैस रिसाव की पहचान करने की प्रक्रिया है। इसके अतिरिक्त तापीय कैमरे का उपयोग करके दृश्य पहचान की जा सकती है ये सेंसर सामान्यतः खतरनाक गैस का पता चलने पर लोगों को सतर्क करने के लिए श्रव्य अलार्म लगाते हैं। जहरीली गैसों के संपर्क में पेंटिंग, धूमन, ईंधन भरने, निर्माण, दूषित मिट्टी की खुदाई, लैंडफिल संचालन, सीमित स्थानों में प्रवेश करने आदि जैसे संचालन भी हो सकते हैं। सामान्य सेंसर में ज्वलनशील गैस सेंसर, फोटोओनाइजेशन संसूचक, अवरक्त बिंदु संवेदक , अतिध्वनि संवेदक सम्मिलित हैं। , इलेक्ट्रोकेमिकल गैस सेंसर और मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (एमओएस) सेंसर वर्तमान में, इन्फ्रारेड इमेजिंग सेंसर उपयोग में आए हैं। ये सभी सेंसर अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयोग किए जाते हैं और औद्योगिक संयंत्रों, रिफाइनरियों, फार्मास्युटिकल निर्माण, धूमन सुविधाओं, पेपर पल्प मिलों, विमान और जहाज निर्माण सुविधाओं, खतरनाक संचालन, अपशिष्ट जल उपचार सुविधाओं, वाहनों, इनडोर वायु में पाए जा सकते हैं।
अधिकंस्तः सुरक्षा प्रणाली के भाग के रूप में। गैस संसूचक उस क्षेत्र में संचालक को अलार्म बजा सकता है जहां रिसाव हो रहा है, जिससे उन्हें छोड़ने का अवसर मिल सके। इस प्रकार का उपकरण
इतिहास
मानव स्वास्थ्य पर हानिकारक गैसों के प्रभावों की खोज के बाद गैस रिसाव का पता लगाने की विधिया चिंता का विषय बन गए है। आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक सेंसर से पहले, प्रारंभिक पहचान की विधिया कम स्पष्ट संसूचकों पर निर्भर थे। 19वीं और 20वीं सदी की प्रारंभ में, कोयला खनिक कार्बन डाईऑक्साइड, कार्बन मोनोआक्साइड और मीथेन जैसी जानलेवा गैसों के खिलाफ प्रारंभिक पहचान प्रणाली के रूप में घरेलू कैनरी को अपने साथ सुरंगों तक ले आएंगे। कैनरी, सामान्यतः बहुत ही गाने वाला पक्षी, गाना बंद कर देता है और अंत में मर जाता है अगर इन गैसों से नहीं निकाला जाता है, खनिकों को जल्दी से खदान से बाहर निकलने का संकेत देता है।
औद्योगिक युग में पहला गैस संसूचक फ्लेम सेफ्टी लैंप (या दीयों की भीड़) था, जिसका आविष्कार सर हम्फ्री डेवी (इंग्लैंड के) ने 1815 में भूमिगत कोयला खदानों में मीथेन (फायरडैम्प) की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया था। लौ सुरक्षा लैंप में ताजी हवा में विशिष्ट ऊंचाई तक समायोजित तेल की लौ सम्मिलित होती है। इन लैंपों के साथ प्रज्वलन को रोकने के लिए ज्वाला जाल लौ बन्दी के साथ एक कांच की आस्तीन के अन्दर समाहित थी। मीथेन (अधिक) या ऑक्सीजन की कमी (कम) की उपस्थिति के आधार पर लपटों की ऊंचाई भिन्न होती है। आज तक, विश्व के कुछ भागो में लौ सुरक्षा लैंप अभी भी सेवा में हैं।
गैस का पता लगाने का आधुनिक युग 1926-1927 में डॉ.ओलिवर जॉनसन द्वारा उत्प्रेरक दहन (एलईएल) सेंसर के विकास के साथ प्रारंभ हुआ था। डॉ जॉनसन कैलिफोर्निया (अब शेवरॉन) में स्टैंडर्ड ऑयल कंपनी के कर्मचारी थे, उन्होंने ईंधन भंडारण टैंकों में विस्फोट को रोकने में सहायता करने के लिए हवा में ज्वलनशील मिश्रण का पता लगाने के लिए विधि पर अनुसंधान और विकास प्रारंभ किया था। प्रदर्शन मॉडल 1926 में विकसित किया गया था और मॉडल ए के रूप में चिह्नित किया गया था। पहला व्यावहारिक इलेक्ट्रिक वेपर इंडिकेटर मीटर 1927 में मॉडल बी के रिलीज के साथ प्रारंभ हुआ था।
विश्व की पहली गैस संसूचन कंपनी, जॉनसन-विलियम्स उपकरण (या जे-डब्ल्यू उपकरण) का गठन 1928 में पालो अल्टो, सीए में डॉ ओलिवर जॉनसन और फिल विलियम्स द्वारा किया गया था। जे डब्ल्यू उपकरण को सिलिकॉन वैली में पहली इलेक्ट्रॉनिक्स कंपनी के रूप में मान्यता प्राप्त है। अगले 40 वर्षों में J-W उपकरण ने गैस की पहचान के आधुनिक युग में कई पहलों का नेतृत्व किया, जिसमें उपकरणों को छोटा और अधिक पोर्टेबल बनाना, पोर्टेबल ऑक्सीजन संसूचक का विकास और साथ ही पहला संयोजन उपकरण सम्मिलित है जो दहनशील ऑक्सीजन गैसों/वाष्प दोनों का पता लगा सकता है।
1980 और 1990 के दशक में इलेक्ट्रॉनिक घरेलू कार्बन मोनोऑक्साइड संसूचकों के विकास से पहले, कार्बन मोनोऑक्साइड उपस्थिति का रासायनिक रूप से संक्रमित कागज के साथ पता चला था जो गैस के संपर्क में आने पर भूरा हो गया था। तब से, गैसों की विस्तृत श्रृंखला के रिसाव का पता लगाने, निगरानी करने और सतर्क करने के लिए कई इलेक्ट्रॉनिक विधियों और उपकरणों का विकास किया गया है।
जैसा कि इलेक्ट्रॉनिक गैस सेंसर की लागत और प्रदर्शन में सुधार हुआ है, उन्हें प्रणाली की विस्तृत श्रृंखला में सम्मिलित किया गया है। ऑटोमोबाइल में उनका उपयोग प्रारंभ में निकास गैस के लिए था, किन्तु अब यात्री आराम और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए गैस सेंसर का भी उपयोग किया जा सकता है। कार्बन डाइऑक्साइड सेंसर इमारतों में मांग-नियंत्रित वेंटिलेशन प्रणाली के भाग के रूप में स्थापित किए जा रहे हैं। चिकित्सा निदान, निगरानी और उपचार प्रणालियों में उपयोग के लिए परिष्कृत गैस सेंसर प्रणाली का शोध किया जा रहा है, संचालक कमरे में उनके प्रारंभिक उपयोग से परे है। कार्बन मोनोऑक्साइड और अन्य हानिकारक गैसों के लिए गैस मॉनिटर और अलार्म कार्यालय और घरेलू उपयोग के लिए तेजी से उपलब्ध हैं, और कुछ न्यायालयों में नियमबद्ध रूप से आवश्यक हो रहे हैं।
प्रारंभ में, गैस का पता लगाने के लिए संसूचकों का उत्पादन किया गया था। आधुनिक इकाइयां कई जहरीली या ज्वलनशील गैसों, या यहां तक कि संयोजन का पता लगा सकती हैं। [1] नया गैस विश्लेषक एक साथ कई गैसों की पहचान करने के लिए जटिल सुगंध से घटकों के संकेतों को तोड़ सकता है।[2]
मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (एमओएस) सेंसर 1990 के दशक में प्रस्तुत किए गए थे। सबसे पहले ज्ञात एमओएस गैस सेंसर का प्रदर्शन 1990 में जी. सर्वेग्लिएरी, जी. फगलिया, एस. ग्रोपेली, पी. नेल्ली और ए. कामांजी द्वारा किया गया था। एमओएस सेंसर तब से महत्वपूर्ण पर्यावरणीय गैस संसूचक बन गए हैं।[3]
प्रकार
गैस संसूचकों को ऑपरेशन तंत्र के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है (अर्धचालक,[4] ऑक्सीकरण, उत्प्रेरक, photoionization, अवरक्त, आदि)। गैस संसूचक दो मुख्य रूप कारकों में पैक किए जाते हैं: पोर्टेबल डिवाइस और फिक्स्ड गैस संसूचक।
पोर्टेबल संसूचकों का उपयोग कर्मियों के आसपास के वातावरण की निगरानी के लिए किया जाता है और या तो हाथ से पकड़ा जाता है या कपड़ों पर या बेल्ट/हार्नेस पर पहना जाता है। ये गैस संसूचक आमतौर पर बैटरी से चलने वाले होते हैं। जब गैस वाष्प के खतरनाक स्तर का पता चलता है, तो वे श्रव्य और दृश्य संकेतों, जैसे अलार्म और चमकती रोशनी के माध्यम से चेतावनी प्रसारित करते हैं।
एक या अधिक गैस प्रकारों का पता लगाने के लिए निश्चित प्रकार के गैस संसूचकों का उपयोग किया जा सकता है। निश्चित प्रकार के संसूचक आमतौर पर किसी संयंत्र या नियंत्रण कक्ष की औद्योगिक प्रक्रियाओं, या संरक्षित किए जाने वाले क्षेत्र, जैसे आवासीय बेडरूम के पास लगाए जाते हैं। सामान्यतः, औद्योगिक सेंसर निश्चित प्रकार के हल्के स्टील संरचनाओं पर स्थापित होते हैं और निरंतर निगरानी के लिए केबल संसूचकों को पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण (एससीएडीए) प्रणाली से जोड़ता है। आपातकालीन स्थिति के लिए ट्रिपिंग इंटरलॉक को सक्रिय किया जा सकता है।
इलेक्ट्रोकेमिकल
इलेक्ट्रोकेमिकल गैस सेंसर गैसों को झरझरा झिल्ली के माध्यम से इलेक्ट्रोड में फैलाने की अनुमति देकर काम करता है जहां यह या तो रिडॉक्स है। उत्पादित करंट की मात्रा इस बात से निर्धारित होती है कि इलेक्ट्रोड पर कितनी गैस का ऑक्सीकरण होता है,[5] गैस की सांद्रता का संकेत। निश्चित गैस एकाग्रता सीमा का पता लगाने की अनुमति देने के लिए झरझरा अवरोध को बदलकर विद्युत रासायनिक गैस संसूचकों को अनुकूलित कर सकते हैं। इसके अलावा, चूंकि प्रसार बाधा भौतिक/यांत्रिक बाधा है, इसलिए संसूचक सेंसर की अवधि में अधिक स्थिर और भरोसेमंद होते हैं और इस प्रकार अन्य प्रारंभिक संसूचक विधियों की तुलना में कम रखरखाव की आवश्यकता होती है।
हालांकि, सेंसर संक्षारक तत्वों या रासायनिक संदूषण के अधीन हैं और प्रतिस्थापन की आवश्यकता होने से पहले केवल 1-2 साल तक चल सकते हैं।[6] इलेक्ट्रोकेमिकल गैस संसूचकों का उपयोग रिफाइनरियों, गैस टर्बाइनों, रासायनिक संयंत्रों, भूमिगत गैस भंडारण सुविधाओं आदि जैसे विभिन्न प्रकार के वातावरणों में किया जाता है।
उत्प्रेरक मनका
कैटेलिटिक बीड (pelistor ) सेंसर आमतौर पर ज्वलनशील गैसों को मापने के लिए उपयोग किए जाते हैं जो कम विस्फोट सीमा (एलईएल) और ऊपरी विस्फोट सीमा (यूईएल) के बीच सांद्रता होने पर विस्फोट का खतरा प्रस्तुत करते हैं। प्लेटिनम वायर कॉइल वाले एक्टिव और रेफरेंस बीड्स व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट की विपरीत भुजाओं पर स्थित होते हैं और विद्युत रूप से कुछ सौ डिग्री सेल्सियस तक गर्म होते हैं। सक्रिय बीड में उत्प्रेरक होता है जो ज्वलनशील यौगिकों को ऑक्सीकरण करने की अनुमति देता है, जिससे बीड और भी अधिक गर्म हो जाता है। इसके विद्युत प्रतिरोध को बदलना। सक्रिय और निष्क्रिय मोतियों के बीच परिणामी वोल्टेज अंतर सभी ज्वलनशील गैसों और वाष्प की उपस्थिति के अनुपात में होता है। सैंपल की गई गैस निसादित धातु फ्रिट के माध्यम से सेंसर में प्रवेश करती है, जो दहनशील गैसों वाले वातावरण में उपकरण ले जाने पर विस्फोट को रोकने के लिए अवरोध प्रदान करता है। पेलिस्टर्स अनिवार्य रूप से सभी ज्वलनशील गैसों को मापते हैं, किन्तु वे छोटे अणुओं के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं जो सिंटर के माध्यम से अधिक तेज़ी से फैलते हैं। औसत दर्जे की सांद्रता रेंज आमतौर पर कुछ सौ पीपीएम से कुछ मात्रा प्रतिशत तक होती है। ऐसे सेंसर सस्ते और मजबूत होते हैं, किन्तु परीक्षण के लिए वातावरण में कम से कम कुछ प्रतिशत ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है और उन्हें सिलिकोन, खनिज एसिड, क्लोरीनयुक्त कार्बनिक यौगिकों और सल्फर यौगिकों जैसे यौगिकों द्वारा जहर या बाधित किया जा सकता है।
फोटोकरण
Photoionization संसूचक (PID) सैंपल गैस में रसायनों को आयनित करने के लिए उच्च-फोटॉन-ऊर्जा यूवी लैंप का उपयोग करते हैं। यदि यौगिक में दीपक फोटॉन के नीचे आयनीकरण ऊर्जा होती है, तो इलेक्ट्रॉन बाहर निकल जाएगा, और परिणामी धारा यौगिक की सांद्रता के समानुपाती होती है। सामान्य लैंप फोटॉन ऊर्जा में 10.0 इलेक्ट्रॉनवोल्ट, 10.6 eV और 11.7 eV सम्मिलित हैं; मानक 10.6 eV लैंप वर्षों तक चलता है, जबकि 11.7 eV लैंप आमतौर पर केवल कुछ महीनों तक चलता है और इसका उपयोग केवल तब किया जाता है जब कोई अन्य विकल्प उपलब्ध न हो। यौगिकों की विस्तृत श्रृंखला को कुछ भागों प्रति बिलियन (पीपीबी) से लेकर कई हजार भागों प्रति मिलियन (पीपीएम) तक के स्तरों पर पाया जा सकता है। घटती संवेदनशीलता के क्रम में पता लगाने योग्य यौगिक वर्गों में सम्मिलित हैं: एरोमैटिक्स और अल्काइल आयोडाइड्स; ओलेफ़िन, सल्फर यौगिक, एमाइन, कीटोन्स, ईथर, अल्काइल ब्रोमाइड्स और सिलिकेट एस्टर; कार्बनिक एस्टर, अल्कोहल, एल्डिहाइड और एल्केन्स; हाइड्रोजन सल्फाइड, अमोनिया, फॉस्फीन और कार्बनिक अम्ल। हवा के मानक घटकों या खनिज एसिड के लिए कोई प्रतिक्रिया नहीं है। पीआईडी के प्रमुख लाभ उनकी उत्कृष्ट संवेदनशीलता और उपयोग में आसानी हैं; मुख्य सीमा यह है कि माप यौगिक-विशिष्ट नहीं हैं। वर्तमान में प्री-फिल्टर ट्यूब वाले पीआईडी प्रस्तुत किए गए हैं जो बेंजीन या butadiene जैसे यौगिकों के लिए विशिष्टता को बढ़ाते हैं। औद्योगिक स्वच्छता, खतरनाक सामान और पर्यावरण निगरानी के लिए फिक्स्ड, हैंड-हेल्ड और मिनिएचर क्लॉथ-क्लिप पीआईडी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
इन्फ्रारेड बिंदु
इन्फ्रारेड (आईआर) बिंदु संवेदक गैस की ज्ञात मात्रा से गुजरने वाले विकिरण का उपयोग करते हैं; विशिष्ट गैस के गुणों के आधार पर सेंसर बीम से ऊर्जा कुछ तरंग दैर्ध्य पर अवशोषित होती है। उदाहरण के लिए, कार्बन मोनोऑक्साइड लगभग 4.2-4.5 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है।[7] इस तरंग दैर्ध्य में ऊर्जा की तुलना अवशोषण सीमा के बाहर तरंग दैर्ध्य से की जाती है; इन दो तरंग दैर्ध्य के बीच ऊर्जा का अंतर मौजूद गैस की सांद्रता के समानुपाती होता है।[7]
इस प्रकार का सेंसर फायदेमंद है क्योंकि इसका पता लगाने के लिए इसे गैस में नहीं रखना पड़ता है और इसका उपयोग रिमोट सेंसिंग के लिए किया जा सकता है। हाइड्रोकार्बन का पता लगाने के लिए इन्फ्रारेड पॉइंट सेंसर का उपयोग किया जा सकता है[8] और अन्य अवरक्त सक्रिय गैसें जैसे जल वाष्प और कार्बन डाइऑक्साइड। आईआर सेंसर आमतौर पर अपशिष्ट जल उपचार सुविधाओं, रिफाइनरियों, गैस टर्बाइनों, रासायनिक संयंत्रों और अन्य सुविधाओं में पाए जाते हैं जहां ज्वलनशील गैसें मौजूद होती हैं और विस्फोट की संभावना होती है। रिमोट सेंसिंग क्षमता बड़ी मात्रा में अंतरिक्ष की निगरानी करने की अनुमति देती है।
निकास गैस अन्य क्षेत्र है जहां आईआर सेंसर का शोध किया जा रहा है। सेंसर वाहन के निकास में कार्बन मोनोऑक्साइड या अन्य असामान्य गैसों के उच्च स्तर का पता लगाएगा और ड्राइवरों को सूचित करने के लिए वाहन इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली के साथ एकीकृत भी होगा।[7]
इन्फ्रारेड इमेजिंग
इन्फ्रारेड इमेज सेंसर में सक्रिय और निष्क्रिय प्रणाली सम्मिलित हैं। सक्रिय संवेदन के लिए, IR इमेजिंग सेंसर आमतौर पर दृश्य के क्षेत्र में लेजर को स्कैन करते हैं और विशिष्ट लक्ष्य गैस के अवशोषण लाइन तरंग दैर्ध्य पर बैकस्कैटरेड लाइट की तलाश करते हैं। निष्क्रिय आईआर इमेजिंग सेंसर छवि में प्रत्येक पिक्सेल पर अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी को मापते हैं और विशिष्ट वर्णक्रमीय हस्ताक्षरों की तलाश करते हैं जो लक्ष्य गैसों की उपस्थिति का संकेत देते हैं।[9] जिन प्रकार के यौगिकों की छवि बनाई जा सकती है, वे वही हैं जिन्हें इन्फ्रारेड पॉइंट संसूचकों से पता लगाया जा सकता है, किन्तु छवियां गैस के स्रोत की पहचान करने में सहायक हो सकती हैं।
सेमीकंडक्टर
सेमीकंडक्टर सेंसर, जिसे मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (एमओएस) सेंसर के रूप में भी जाना जाता है,[3] सेंसर के सीधे संपर्क में आने पर होने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा गैसों का पता लगाएं। टिन डाइऑक्साइड सेमीकंडक्टर सेंसर में इस्तेमाल होने वाली सबसे आम सामग्री है,[10] और मॉनिटर किए गए गैस के संपर्क में आने पर सेंसर में विद्युत प्रतिरोध कम हो जाता है। टिन डाइऑक्साइड का प्रतिरोध आमतौर पर हवा में लगभग 50 kΩ होता है, किन्तु 1% मीथेन की उपस्थिति में लगभग 3.5 kΩ तक गिर सकता है।[11] प्रतिरोध में इस परिवर्तन का उपयोग गैस की सघनता की गणना के लिए किया जाता है। सेमीकंडक्टर सेंसर का उपयोग आमतौर पर हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, अल्कोहल वाष्प और कार्बन मोनोऑक्साइड जैसी हानिकारक गैसों का पता लगाने के लिए किया जाता है।[12] सेमीकंडक्टर सेंसर के लिए सबसे आम उपयोग कार्बन मोनोऑक्साइड सेंसर में है। इनका उपयोग श्वासनली में भी किया जाता है।[11]क्योंकि सेंसर को इसका पता लगाने के लिए गैस के संपर्क में आना चाहिए, सेमीकंडक्टर सेंसर इंफ्रारेड पॉइंट या अल्ट्रासोनिक संसूचकों की तुलना में कम दूरी पर काम करते हैं।
एमओएस सेंसर कार्बन मोनोऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड और अमोनिया जैसी विभिन्न गैसों का पता लगा सकते हैं। 1990 के दशक से, एमओएस सेंसर महत्वपूर्ण पर्यावरणीय गैस संसूचक बन गए हैं।[3]एमओएस सेंसर हालांकि बहुत बहुमुखी हैं, आर्द्रता के साथ क्रॉस सेंसिटिविटी की समस्या से ग्रस्त हैं। इस तरह के व्यवहार का कारण ऑक्साइड सतह के साथ हाइड्रॉक्सिल आयनों की बातचीत के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है।[13] एल्गोरिथम अनुकूलन का उपयोग करके इस तरह के हस्तक्षेप को कम करने का प्रयास किया गया है।[14]
अल्ट्रासोनिक
अल्ट्रासोनिक सेंसर प्रति गैस संसूचक नहीं हैं। वे ध्वनिक उत्सर्जन का पता लगाते हैं जब दबाव वाली गैस एक छोटे छिद्र (रिसाव) के माध्यम से कम दबाव वाले क्षेत्र में फैलती है। वे अपने पर्यावरण के पृष्ठभूमि शोर में परिवर्तन का पता लगाने के लिए ध्वनिक सेंसर का उपयोग करते हैं। चूंकि अधिकांश उच्च दबाव गैस रिसाव 25 kHz से 10 MHz की अल्ट्रासोनिक रेंज में ध्वनि उत्पन्न करते हैं, सेंसर इन आवृत्तियों को पृष्ठभूमि ध्वनिक शोर से आसानी से अलग करने में सक्षम होते हैं जो 20 Hz से 20 Hz की श्रव्य सीमा में होता है।[15] अल्ट्रासोनिक गैस रिसाव संसूचक तब अलार्म उत्पन्न करता है जब पृष्ठभूमि शोर की सामान्य स्थिति से अल्ट्रासोनिक विचलन होता है। अल्ट्रासोनिक गैस रिसाव संसूचक गैस की एकाग्रता को माप नहीं सकते हैं, किन्तु डिवाइस बचने वाली गैस की रिसाव दर निर्धारित करने में सक्षम है क्योंकि अल्ट्रासोनिक ध्वनि स्तर गैस के दबाव और रिसाव के आकार पर निर्भर करता है।[15]
अल्ट्रासोनिक गैस संसूचकों का मुख्य रूप से बाहरी वातावरण में रिमोट सेंसिंग के लिए उपयोग किया जाता है जहां मौसम की स्थिति रिसाव संसूचकों तक पहुंचने से पहले बचने वाली गैस को आसानी से समाप्त कर सकती है जिसके लिए गैस का पता लगाने और अलार्म बजने के लिए संपर्क की आवश्यकता होती है। ये संसूचक आमतौर पर अपतटीय और तटवर्ती तेल/गैस प्लेटफार्मों, गैस कंप्रेसर और मीटरिंग स्टेशनों, गैस टरबाइन बिजली संयंत्रों और अन्य सुविधाओं पर पाए जाते हैं जिनमें बहुत सारी बाहरी पाइपलाइन होती हैं।
होलोग्राफिक
होलोग्राफिक सेंसर होलोग्राम युक्त बहुलक फिल्म मैट्रिक्स में परिवर्तन का पता लगाने के लिए प्रकाश प्रतिबिंब का उपयोग करता है। चूंकि होलोग्राम कुछ तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश को प्रतिबिंबित करते हैं, इसलिए उनकी संरचना में परिवर्तन रंगीन प्रतिबिंब उत्पन्न कर सकता है जो गैस अणु की उपस्थिति का संकेत देता है।[16] हालांकि, होलोग्राफिक सेंसर को सफेद रोशनी या पराबैंगनीकिरण, और पर्यवेक्षक या चार्ज-युग्मित डिवाइस संसूचक जैसे रोशनी स्रोतों की आवश्यकता होती है।
अंशांकन
सभी गैस संसूचकों को शेड्यूल पर कैलिब्रेटेड किया जाना चाहिए। गैस संसूचकों के दो फार्म कारकों में से, पर्यावरण में नियमित परिवर्तन के कारण पोर्टेबल्स को अधिक बार कैलिब्रेट किया जाना चाहिए। निश्चित प्रणाली के लिए विशिष्ट अंशांकन अनुसूची अधिक मजबूत इकाइयों के साथ त्रैमासिक, द्वि-वार्षिक या वार्षिक भी हो सकती है। पोर्टेबल गैस संसूचक के लिए एक विशिष्ट अंशांकन अनुसूची मासिक अंशांकन के साथ दैनिक टक्कर परीक्षण है।[17] लगभग हर पोर्टेबल गैस संसूचक को विशिष्ट अंशांकन गैस की आवश्यकता होती है अमेरिका में, व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन (OSHA) आवधिक पुन: अंशांकन के लिए न्यूनतम मानक निर्धारित कर सकता है।
चुनौती (टक्कर) परीक्षण
क्योंकि गैस संसूचक का उपयोग कर्मचारी/श्रमिक सुरक्षा के लिए किया जाता है, इसलिए यह सुनिश्चित करना बहुत महत्वपूर्ण है कि यह निर्माता के विनिर्देशों के अनुसार काम कर रहा है। ऑस्ट्रेलियाई मानक निर्दिष्ट करते हैं कि किसी भी गैस संसूचक का संचालन करने वाले व्यक्ति को प्रत्येक दिन गैस संसूचक के प्रदर्शन की जांच करने की दृढ़ता से सलाह दी जाती है और इसे निर्माताओं के निर्देशों और चेतावनियों के अनुसार बनाए रखा जाता है और इसका उपयोग किया जाता है।[18] चुनौती परीक्षण में गैस संसूचक को गैस की ज्ञात एकाग्रता को उजागर करना सम्मिलित होना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि गैस संसूचक प्रतिक्रिया देगा और श्रव्य और दृश्य अलार्म सक्रिय होंगे। यह जांच कर किसी भी आकस्मिक या जानबूझकर क्षति के लिए गैस संसूचक का निरीक्षण करना भी महत्वपूर्ण है कि किसी भी तरल प्रवेश को रोकने के लिए आवास और पेंच बरकरार हैं और फ़िल्टर साफ है, जो सभी गैस संसूचक की कार्यक्षमता को प्रभावित कर सकते हैं। बुनियादी अंशांकन या चुनौती परीक्षण किट में अंशांकन गैस / नियामक / अंशांकन टोपी और नली (आमतौर पर गैस संसूचक के साथ आपूर्ति की गई) और भंडारण और परिवहन के लिए मामला सम्मिलित होगा। चूंकि प्रत्येक 2,500 अनुपयोगी उपकरणों में से 1 गैस की खतरनाक सांद्रता का जवाब देने में विफल होगा, कई बड़े व्यवसाय टक्कर परीक्षणों के लिए स्वचालित परीक्षण/अंशांकन स्टेशन का उपयोग करते हैं और अपने गैस संसूचकों को प्रतिदिन कैलिब्रेट करते हैं।[19]
ऑक्सीजन एकाग्रता
कर्मचारी और कार्यबल की सुरक्षा के लिए ऑक्सीजन की कमी वाले गैस मॉनिटर का उपयोग किया जाता है। तरल नाइट्रोजन (LN2), तरल हीलियम (He), और तरल आर्गन (Ar) जैसे क्रायोजेनिक्स पदार्थ अक्रिय होते हैं और ऑक्सीजन (O) को विस्थापित कर सकते हैं।2) सीमित जगह में अगर कोई रिसाव मौजूद है। ऑक्सीजन की तेजी से कमी कर्मचारियों के लिए एक बहुत ही खतरनाक वातावरण प्रदान कर सकती है, जो अचानक होश खोने से पहले इस समस्या पर ध्यान नहीं दे सकते हैं। इसे ध्यान में रखते हुए, जब क्रायोजेनिक्स मौजूद हों तो ऑक्सीजन गैस मॉनिटर का होना महत्वपूर्ण है। प्रयोगशालाओं, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग कमरे, फार्मास्युटिकल, सेमीकंडक्टर और क्रायोजेनिक आपूर्तिकर्ता ऑक्सीजन मॉनिटर के विशिष्ट उपयोगकर्ता हैं।
श्वास गैस में ऑक्सीजन अंश इलेक्ट्रो-गैल्वेनिक ऑक्सीजन सेंसर द्वारा मापा जाता है। उनका उपयोग स्टैंड-अलोन किया जा सकता है, उदाहरण के लिए स्कूबा डाइविंग में उपयोग किए जाने वाले नाइट्रोक्स मिश्रण में ऑक्सीजन का अनुपात निर्धारित करने के लिए,[20] या फीडबैक लूप के भाग के रूप में जो rebreather में ऑक्सीजन के निरंतर आंशिक दबाव को बनाए रखता है।[21]
अमोनिया
औद्योगिक प्रशीतन प्रक्रियाओं और जैविक क्षरण प्रक्रियाओं में गैसीय अमोनिया की लगातार निगरानी की जाती है, जिसमें साँस छोड़ना भी सम्मिलित है। आवश्यक संवेदनशीलता के आधार पर, विभिन्न प्रकार के सेंसर का उपयोग किया जाता है (जैसे, ज्वाला आयनीकरण संसूचक, अर्धचालक, विद्युत रासायनिक, फोटोनिक झिल्ली[22]). संसूचक आमतौर पर 25ppm की निचली जोखिम सीमा के पास काम करते हैं;[23] हालाँकि, औद्योगिक सुरक्षा के लिए अमोनिया का पता लगाने के लिए 0.1% की घातक जोखिम सीमा से ऊपर निरंतर निगरानी की आवश्यकता होती है।[22]
ज्वलनशील
- कैटेलिटिक बीड सेंसर
- एक्सप्लोसिमीटर
- इन्फ्रारेड पॉइंट सेंसर
- इन्फ्रारेड खुला पथ संसूचक
अन्य
- ज्वाला आयनीकरण संसूचक
- नॉनडिस्पर्सिव इन्फ्रारेड सेंसर
- Photoionization संसूचक
- ज़िरकोनियम ऑक्साइड सेंसर सेल
- उत्प्रेरक सेंसर
- धातु ऑक्साइड अर्धचालक
- गोल्ड फिल्म
- वर्णमिति संसूचक ट्यूब
- नमूना संग्रह और रासायनिक विश्लेषण
- पीजोइलेक्ट्रिक माइक्रोकैंटिलीवर
- होलोग्राफिक सेंसर
- तापीय चालकता संसूचक
- विद्युत रासायनिक गैस सेंसर
घरेलू सुरक्षा
कई अलग-अलग सेंसर हैं जो आवास में खतरनाक गैसों का पता लगाने के लिए स्थापित किए जा सकते हैं। कार्बन मोनोऑक्साइड एक बहुत ही खतरनाक, किन्तु गंधहीन, रंगहीन गैस है, जिससे इंसानों के लिए इसका पता लगाना मुश्किल हो जाता है। कार्बन मोनोऑक्साइड संसूचकों को लगभग 20-60 अमेरिकी डॉलर में खरीदा जा सकता है। संयुक्त राज्य में कई स्थानीय न्यायालयों को अब निवासों में स्मोक संसूचकों के अलावा कार्बन मोनोऑक्साइड संसूचकों की स्थापना की आवश्यकता है।
हैंडहेल्ड ज्वलनशील गैस संसूचकों का उपयोग प्राकृतिक गैस लाइनों, प्रोपेन टैंक, ब्यूटेन टैंक, या किसी अन्य दहनशील गैस से रिसाव का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। इन सेंसर को US$35-100 में खरीदा जा सकता है।
अनुसंधान
यूरोपीय समुदाय ने मिनीगैस परियोजना नामक अनुसंधान का समर्थन किया है जिसे फिनलैंड के वीटीटी विधि अनुसंधान केंद्र द्वारा समन्वित किया गया था।[24] इस शोध परियोजना का उद्देश्य नए प्रकार के फोटोनिक्स-आधारित गैस सेंसर विकसित करना है, और परंपरागत प्रयोगशाला-ग्रेड गैस संसूचकों की तुलना में समान या उच्च गति और संवेदनशीलता वाले छोटे उपकरणों के निर्माण का समर्थन करना है।[24]
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ "How Gas Detectors Work".
- ↑ Wali, Russeen (2012). "एक वास्तविक समय की जानकारी से भरपूर पीजोइलेक्ट्रिक अनुनाद माप का उपयोग करके सुगंधित फूलों को अलग करने के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक नाक". Procedia Chemistry. 6: 194–202. doi:10.1016/j.proche.2012.10.146.
- ↑ 3.0 3.1 3.2 Sun, Jianhai; Geng, Zhaoxin; Xue, Ning; Liu, Chunxiu; Ma, Tianjun (17 August 2018). "मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर सेंसर और माइक्रो-पैक्ड गैस क्रोमैटोग्राफिक कॉलम के साथ एकीकृत एक मिनी-सिस्टम". Micromachines. 9 (8): 408. doi:10.3390/mi9080408. ISSN 2072-666X. PMC 6187308. PMID 30424341.
- ↑ Mokrushin, Artem S.; Fisenko, Nikita A.; Gorobtsov, Philipp Yu. (2021). "प्रतिरोधी गैस सेंसर के अत्यधिक सीओ संवेदनशील घटक के रूप में आईटीओ पतली फिल्म का पेन प्लॉटर प्रिंटिंग". Talanta. 221: 121455. doi:10.1016/j.talanta.2020.121455. PMID 33076078. S2CID 224811369.
- ↑ Detcon, http://www.detcon.com/electrochemical01.htm Archived 2009-05-05 at the Wayback Machine
- ↑ United States Patent 4141800: Electrochemical gas detector and method of using same, http://www.freepatentsonline.com/4141800.html
- ↑ 7.0 7.1 7.2 Muda, R., 2009
- ↑ International Society of Automation, http://www.isa.org/Template.cfm?Section=Communities&template=/TaggedPage/DetailDisplay.cfm&ContentID=23377 Archived 2013-12-12 at the Wayback Machine
- ↑ Naranjo, Edward (2010). Dinwiddie, Ralph B; Safai, Morteza (eds.). "एक औद्योगिक सेटिंग में आईआर गैस इमेजिंग". Thermosense XXXII. 7661: 76610K. doi:10.1117/12.850137. S2CID 119488975.
- ↑ Figaro Sensor, http://www.figarosensor.com/products/general.pdf
- ↑ 11.0 11.1 Vitz, E., 1995
- ↑ General Monitors, http://www.generalmonitors.com/downloads/literature/combustible/IR2100_DATA.PDF
- ↑ Ghosh, Sujoy; Ilango, Murugaiya; Prajapati, Chandra; Bhat, Navakanta (7 January 2021). "Reduction of Humidity Effect in WO3 Thin Film‐Based NO2 Sensor Using Physiochemical Optimization". Crystal Research & Technology. 56 (1): 2000155. doi:10.1002/crat.202000155. ISSN 1521-4079. S2CID 229393321.
- ↑ Ghosh, Sujoy; Ghosh, Anujay; Kodavali, Nived; Prajapati, Chandra Shekhar; Bhat, Navakanta (13 January 2020). A baseline correction model for humidity and temperature compensation WO3 film based sensor for NO2 detection. 2019 IEEE Sensors. Montreal, Canada: IEEE. doi:10.1109/SENSORS43011.2019.8956920. ISSN 2168-9229.
- ↑ 15.0 15.1 Naranjo, E., http://www.gmigasandflame.com/article_october2007.html
- ↑ Martínez-Hurtado, JL; Davidson, CA; Blyth, J; Lowe, CR (2010). "हाइड्रोकार्बन गैसों और अन्य वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों की होलोग्राफिक पहचान". Langmuir. 26 (19): 15694–9. doi:10.1021/la102693m. PMID 20836549.
- ↑ Moore, James. "Calibration: Who Needs It?". Occupational Health and Safety Magazine. Archived from the original on December 2, 2011.
- ↑ Colhoun, Jacquie. "Who is responsible for bump/challenge testing your gas detector". Archived from the original on 2014-02-27.
- ↑ "टक्कर परीक्षण जीवन बचाता है". Archived from the original on 2014-03-12. Retrieved 2014-03-12.
- ↑ Lang, M.A. (2001). डीएएन नाइट्रॉक्स कार्यशाला की कार्यवाही. Durham, NC: Divers Alert Network. p. 197. Archived from the original on October 24, 2008. Retrieved 2009-03-20.
{{cite book}}: CS1 maint: unfit URL (link) - ↑ Goble, Steve (2003). "रिब्रीथर्स". South Pacific Underwater Medicine Society Journal. 33 (2): 98–102. Archived from the original on 2009-08-08. Retrieved 2009-03-20.
{{cite journal}}: CS1 maint: unfit URL (link) - ↑ 22.0 22.1 J. L. Martinez Hurtado and C. R. Lowe (2014), Ammonia-Sensitive Photonic Structures Fabricated in Nafion Membranes by Laser Ablation, ACS Applied Materials & Interfaces 6 (11), 8903-8908. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/am5016588
- ↑ (OSHA) Source: Dangerous Properties of Industrial Materials (Sixth Edition) by N. Irving Sax
- ↑ 24.0 24.1 Matthew Peach, Optics.org. "Photonics-based MINIGAS project yields better gas detectors." Jan 29, 2013. Retrieved Feb 15, 2013.
- Breuer, W, Becker, W, Deprez, J, Drope, E, Schmauch, H . (1979) United States Patent 4141800: Electrochemical gas detector and method of using same. Retrieved February 27, 2010, from http://www.freepatentsonline.com/4141800.html
- Muda, R (2009). "Simulation and measurement of carbon dioxide exhaust emissions using an optical-fibre-based mid-infrared point sensor". Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. 11 (1): 054013. doi:10.1088/1464-4258/11/5/054013.
- Figaro Sensor. (2003). General Information for TGS Sensors. Retrieved February 28, 2010, from http://www.figarosensor.com/products/general.pdf
- Vitz, E (1995). "Semiconductor Gas Sensors as GC detectors and 'Breathalyzers'". Journal of Chemical Education. 72 (10): 920. doi:10.1021/ed072p920.
बाहरी संबंध
- The Gas Detection Encyclopedia, Edaphic Scientific Knowledge Base
