Vad är ett gaslarm och hur fungerar det?

Den korta förklaringen är att gaslarm är en enhet eller ett system som ska varna för om koncentrationen av en specifik gas blir för hög eller för låg. Ofta är det för att skydda personer, utrustning, byggnader och miljön. Det finns både portabla gaslarm för personskydd som kan larma för en eller flera gaser och fast installerade gaslarm med en eller flera mätpunkter.

Vad är gaslarm?

Kärt barn har många namn. Gaslarm, gasvarnare, gasdetektor, gassensor är några. Många använder även benämningen på den specifika gasen så som gasollarm, syrgaslarm etc. Dessutom används benämningar för hur larmet är tänkt att användas, exempelvis garagelarm som vi själva använder. Men hur fungerar larmen?

Det vanligaste är att dela in sensorerna efter mättekniken de bygger på.

För brännbara gaser används en katalytisk sensor, även kallad pellistor (en kombination av pellet och resistor). Sensorerna detekterar oftast koncentrationer i spannet upp till den undre explosionsgränsen (LEL, lower explosive limit) för när att gasen är brännbar i fria luften. När gasen förbränns i kontakt med en värmd keramikkropp höjs temperaturen på keramikkroppen.  Med hjälp av en wheatstonebrygga (en elektrisk krets för detektering av små resistansförändringar) mäts skillnaden i resistansen till en motsvarande keramikkropp som inte utsätts för gasen. Skillnaden i motstånd motsvarar gaskoncentrationen. Gaslarm med denna typ av sensorer kalibreras före driftsättning med den gas som har högst sannolikhet att läcka ut i utrymmet. Katalytiska sensorer har relativt lång livslängd och klarar ofta 3-5 år innan de behöver byta

Elektrokemiska sensorer reagerar med gasen de är avsedda för och producerar på så sätt en elektrisk signal motsvarande gaskoncentrationen. Sensorn består av två elektroder och elektrolyt, gas leds till den ena elektroden och reagerar med denna så att laddade molekyler strömmar genom elektrolyten mellan elektroderna. Elektrokemiska sensorer har normalt en livslängd på ett till tre år men det finns även sensorer med betydligt längre livslängd för vissa gaser.

Metalloxidhalvledarsensorer (MOS-sensorer), vanligen kallad halvledarsensorer, detekterar gaser genom en kemisk reaktion. Det vanligaste materialet i MOS-sensorer är tenndioxid som minskar motståndet i sensorn när den kommer i kontakt med den gas den ska larma för. Om motståndet hos tenndioxiden är 50kΩ kan det sjunka ända till 3,5kΩ när det utsätts för 1% metan. Den stora förändringen gör att halvledarsensorn har en hög noggrannhet men även att den kan reagera på andra gaser och luftfuktighet.

IR-sensorer (Infraröda sensorer) använder inte helt förvånande IR-strålning som mätmetod. Olika gaser hindrar (absorberar) olika våglängd hos IR-strålen och jämförs med en parallell mätning utan påverkan av gas. Energi från sensorstrålen absorberas alltså vid olika våglängder beroende på gasens egenskaper. Skillnaden i energi mellan referensmätningen och den som den som påverkas av gasen är proportionell mot gaskoncentrationen.

PID-detektorer (fotojoniseringsdetektorer ) använder en UV-lampa för att jonisera gasen. Olika gasers har olika lätta att joniseras (atomerna släpper ifrån sig eller tar emot en elektron). Det finns flera olika lampfotonenergier som används, de vanligaste är 10,0 eV, 10,6 eV och 10,7 eV. Om föreningens joniseringsenergi är lägre än lampans så matas en elektron ut och den ström som bildas är proportionell mot gaskoncentrationen. Livslängden hos dessa sensorer varierar från några månader till flera år.