Detekcja wodoru. System detekcji wodoru stanowisk ładowania baterii

Wszystkie akumulatory których budowa oparta jest na ołowianych ogniwach galwanicznych zalanych roztworem kwasu siarkowego w trakcie ładowania wydzielają wodór, co bez odpowiedniej wentylacji oraz detekcji stwarza spore zagrożenie. Baterie o takiej budowie są powszechnie stosowane np. w wózkach widłowych, samochodach osobowych i ciężarowych. Wodór jest gazem o skrajnie wysokiej łatwopalności a z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe. Więcej informacji o własnościach wodoru można znaleźć w zakładce kalkulator wodoru.

W procesach technologicznych w których może pojawiać się wodór bardzo ważna jest jego detekcja. Celem detekcji jest szybkie wykrycia zwiększającej się ilości wodoru na skutek np. niedostatecznej wentylacji lub rozszczelnień. Detekcja wodoru jest możliwa dzięki instalacji jego wykrywania, którą stosujemy w naszych realizacjach akumulatorowni. Montaż systemu, okresową kontrolę, wymianę elementów należy powierzać wyłącznie przeszkolonym operatorom posiadającym odpowiedni certyfikat producenta. Prowadzimy okresowe przeglądy systemów detekcji wodoru stanowisk ładowania baterii trakcyjnych.

Stosowany przez nas na ładowniach baterii system detekcji wodoru budowany jest na podzespołach firmy GAZEX. System ten składa się z centrali alarmowej MD współpracującej z czujnikiem gazu typu DEX oraz sygnalizatorem optyczno-dźwiękowym SL. Sercem systemu detekcji jest czujnik detekcji wodoru DEX wyposażony w półprzewodnikowy sensor gazu. Czujnik ten działa na zasadzie pomiaru napięcia w czterogałęziowym opornikowym mostku pomiarowym, gdzie jedną z gałęzi mostka stanowi sensor gazu. Sensor ten zbudowany jest z rurki wykonanej z dwutlenku cyny która nawleczona jest na przewód grzejny. Po załączeniu zasilania czujnika następuje jego wygrzewanie przez około 1 minutę – w tym czasie drut grzejny nagrzewa się do około 350oC.

Jak działa system detekcji wodoru ?

Gdy sensor czujnika detekcji wodoru znajduje się w czystym powietrzu to rezystancja sensora nie ulega zmianie i mostek znajduje się w stanie równowagi – wówczas wartość napięcia pomiędzy gałęziami mostka wynosi 0V. Gdy sensor znajdzie w atmosferze zawierającej gaz następuje przenikanie cząsteczek gazu do sensora i zmiana jego rezystancji – wtedy mostek znajduje się w stanie nierównowagi. W zależności od wielkości stężenia gazu zmienia się napięcie mierzone pomiędzy gałęziami mostka.

Ponieważ zależność stężenia wodoru od napięcia jest silnie nieliniowa, sensor detekcji wodoru skaluje się na dwa poziomy alarmowe. Dla stanowisk ładowania baterii przyjmuje się stężenie 20%DGW (Dolna Granica Wybuchowości) jako próg dla ALARM1 i 40% DGW jako próg dla ALARM2. W przypadku gdy czujnik w systemie detekcji wodoru wygeneruje sygnał alarmowy centrala MD rejestruje go i czeka ok. 20 s aby wyeliminować tzw. fałszywe alarmy. Po tym czasie centrala MD załącza sygnalizację optyczną w SL (dla ALARM1) i optyczno-dźwiękową (dla ALARM2) oraz pobudza wyjścia przekaźnikowe ALARM1 i ALARM2, które powodują bezwarunkowe załączenie wentylacji i/lub odłączenie zasilania prostowników.