دتکتور گاز مونوکسید کربن چیست؟

تدبیر: دتکتور گاز مونوکسید کربن یا دتکتور CO دستگاهی است که وجود گاز مونوکسید کربن (CO) را در محیط برای جلوگیری از ایجاد مسمومیت با گاز مونوکسید کربن تشخیص می‌دهد. این دتکتورها میزان غلظت گاز CO را با واحد ppm در هوا اندازه‌گیری کرده و چنانچه غلظت گاز از حد معینی بالاتر برود، زنگ هشدار را به صدا درمی‌آورند. اکثر دتکتورهای گاز مونوکسید کربن دارای حسگری هستند که طول عمر مشخص و محدودی دارد. این حسگرها پس از مدتی از کار می‌افتند و عمر نامحدودی ندارند.

گاز مونوکسید کربن چیست؟

پیش از آنکه وارد بحث شویم، بهتر است بدانیم که گاز مونوکسید کربن چیست. گاز مونوکسید کربن یک مولکول ساده متشکل از کربن و اکسیژن است. وقتی سوخت‌های کربنی مانند چوب، زغال‌سنگ، بنزین، گاز طبیعی و غیره به طور کامل نسوزند یا به عبارتی احتراق ناقص اتفاق بیافتد، گاز مونوکسید کربن تولید می‌شود. سوزاندن این منابع انرژی در محیط باز با تهویه زیاد خطرناک نیست، اما غلظت بالای مونوکسید کربن در فضاهای بسته و محصور می‌تواند کشنده باشد.

چرا گاز مونوکسید کربن خطرناک است؟

مونوکسید کربن گازی بدون رنگ و بو است که غلظت بالای آن بسیار خطرناک است، زیرا به سرعت می‌تواند به گلبول‌های قرمز خون متصل شده و با ورود به ریه‌ها، سطح اکسیژن خون را به شدت پایین بیاورد. تشخیص این گاز بدون دتکتور بسیار دشوار بوده که یکی از دلایل خطرناک بودن آن است. علائم مسمومیت با گاز CO مشابه علائم سرماخوردگی و آنفولانزا است و به راحتی نادیده گرفته می‌شوند. زمانی که غلظت گاز مونوکسید کربن به ۱۵۰ppm برسد، فرد ممکن است بی‌هوش شود و چنانچه درمان لازم را دریافت نکند، احتمال دارد جان خود را از دست بدهد.

بیشتر بخوانید: انواع سنسورهای اعلام حریق

دتکتور گاز مونوکسید کربن چیست؟

دتکتور گاز مونوکسید کربن برای اندازه‌گیری غلظت گاز مونوکسید کربن در هوا، بر حسب واحد قسمت در میلیون یا (ppm) طراحی شده است. چنانچه مقدار کافی از گاز مونوکسید کربن در محیط اطراف وجود داشته باشد که برای افراد حاضر در محل خطرناک باشد، دتکتور فعال شده و زنگ هشدار به صدا درمی‌آید. اگر غلظت گاز CO در عرض چند ساعت در محیط به میزان ۷۰ppm باشد، زنگ هشدار فعال خواهد شد. در انتهای دیگر طیف، چند دقیقه زمان برای غلظت گاز مونوکسید کربن بالاتر از ۱۵۰ppm کافی است تا دتکتور زنگ هشدار را به صدا درآورد.

انرژی دتکتور گاز مونوکسید کربن چگونه تأمین می‌شود؟

دتکتورهای مونوکسید کربن می‌توانند با باتری یا صرفاً با برق مستقیم کار کنند. دستگاه‌هایی که با باتری کار می‌کنند، معمولاً طول عمر ۱۰ ساله دارند. چنانکه اشاره شد، سنسورهای مورد استفاده در دتکتور CO عمر محدودی دارند، معمولاً ۲ تا ۵ سال. مدل‌های جدید به گونه‌ای طراحی می‌شوند که در صورت نیاز به تعویض باتری، آن را به کاربر اعلام می‌کنند. دتکتور گاز مونوکسید کربن نیز مانند دتکتور دود دارای دکمه «تست» است، اما این دکمه فقط عملکرد باتری، مدار الکترونیکی و زنگ هشدار را بررسی می‌کند و نه توانایی حسگر برای تشخیص گاز مونوکسید کربن.

نکات نصب دتکتور گاز مونوکسید کربن

طبق دستورالعمل‌های ارائه‌شده از سوی سازمان NFPA، دتکتورهای گاز مونوکسید کربن را بایستی در هر یک از اتاق‌خواب‌ها نصب کرد. همچنین، دتکتورها را باید بر روی دیوار، سقف یا مکان دیگری که در دفترچه راهنمای نصب محصول ارائه شده است، قرار دهید. توجه داشته باشید که چنانچه دتکتور را بر روی سقف نصب می‌کنید، بایستی حداقل ۳۰ سانتی‌متر از هر دیوار فاصله داشته باشد.

به طور کلی، دتکتور گاز CO را باید در فاصله ۱ تا ۳ متری از منبع بالقوه تولید گاز مونوکسید کربن نصب کنید. مهم است که دتکتور مونوکسید کربن را در جاهایی نصب کنید که تمام افراد خانواده بتوانند زنگ هشدار را در مواقع اضطراری بشنوند. به علاوه، توصیه می‌شود در راهروها و اتاق‌های مشترک نیز جهت افزایش ضریب ایمنی، از دتکتورهای مونوکسید کربن استفاده کنید. و به عنوان نکته آخر، چنانچه راهروی شما بیشتر از ۱۲ متر طول دارد، بایستی در هر دو انتهای راهرو از دتکتور مونوکسید کربن استفاده کنید.

انواع دتکتور گاز CO

دتکتورهای گاز مونوکسید کربن به دسته دسته تقسیم می‌شوند که از نظر قیمت، دقت و سرعت تشخیص گاز CO متفاوت هستند. همچنین، باید اشاره کنیم که اکثر دتکتورهای مونوکسید کربن فاقد سنسورهای قابل تعویض هستند. انواع دتکتور گاز co عبارتند از:

• سنسور مونوکسید کربن بیومیمتیک
• سنسور مونوکسید کربن الکتروشیمیایی
• سنسور مونوکسید کربن نیمه هادی
• دتکتورهای گاز مونوکسید کربن پرتابل

بیشتر بخوانید: سیستم اعلام حریق چیست؟

سنسور مونوکسید کربن بیومیمتیک

حسگرهای بیومیمتیک به روشی شبیه به هموگلوبین خون کار می‌کنند که در حضور گاز مونوکسید کربن، رنگ آن تیره می‌شود. ژل موجود در داخل سنسور با جذب مونوکسید کربن تغییر رنگ می‌دهد و این تغییر رنگ باعث به صدا درآمدن زنگ هشدار می‌شود. در این حسگرها از سیکلودکسترین‌ها، کروموفور و نمک‌های فلزی استفاده می‌شود.

عمر دستگاه با باتری‌های معمولی دو تا سه سال است، اما باتری‌های لیتیومی می‌توانند انرژی مورد نیاز دستگاه را تا پایان عمر سنسور تأمین کنند. سنسورهای مبتنی بر فناوری بیوتکنولوژی داری عمر عملیاتی تا حدود شش سال هستند. سنسورهای بیومیمتیک نخستین مدل از سنسورهای CO بودند که به طور انبوه وارد بازار شدند. از این نوع سنسورها به دلیل قیمت بالایی که دارند، بیشتر در محیط‌های رده بالا استفاده می‌شود.

سنسور مونوکسید کربن الکتروشیمیایی

سنسورهای الکتروشیمیایی از یک سلول سوختی برای تولید جریان الکتریکی در هنگام تماس با گاز مونوکسید کربن استفاده می‌کنند. سلول الکتروشیمیایی اساساً شامل یک ظرف، دو الکترود، سیم‌های اتصال و یک الکترولیت (معمولاً اسید سولفوریک) است. مونوکسید کربن در یکی از الکترودها به دی اکسید کربن اکسید شده و اکسیژن در الکترود دیگر مصرف می‌شود.

الکترودها در تماس با گاز CO، تغییرات جریان الکتریکی را حس می‌کنند و این تغییرات باعث فعال شدن زنگ هشدار می‌شود. سنسورهای الکتروشیمیایی در مقایسه با انواع دیگر، خروجی بسیار دقیقی را ارائه می‌دهند، به حداقل انرژی برای کار کردن در دمای اتاق نیاز دارند و طول عمر آن‌ها بالاست (معمولاً بین ۵ تا ۱۰ سال).

بیشتر بخوانید: انواع سیستم های اعلام حریق

سنسور مونوکسید کربن نیمه هادی

سیم‌های نازک اکسید قلع نیمه هادی که بر روی یک پایه سرامیکی عایق‌کاری‌شده قرار دارند، سنسوری را تشکیل می‌دهند که توسط یک مدار مجتمع بر آن نظارت می‌شود. اکسیژن باعث افزایش مقاومت اکسید قلع می‌شود، در حالی که مونوکسید کربن مقاومت آن را کاهش می‌دهد. چنانچه وجود مونوکسید کربن تشخیص داده شود، مقاومت الکتریکی کاهش پیدا خواهد کرد که در نهایت، زنگ هشدار را به صدا درمی‌آورد.

طول عمر این نوع سنسورها تقریباً پنج سال است و در هنگام نصب و همچنین به طور سالیانه باید با تست گاز بررسی شوند. این سنسورها انرژی زیادی مصرف می‌کنند و معمولاً مستقیم به برق وصل می‌شوند. از این نوع فناوری بیشتر در کشورهایی مثل ژاپن و جاهای دیگر در خاور دور استفاده می‌شود.

دتکتورهای گاز مونوکسید کربن پرتابل

علاوه بر انواع ثابت دتکتورهای گاز مونوکسید کربن که بر روی دیوار یا سقف نصب می‌شوند، مدل‌های پرتابل نیز در بازار وجود دارند. از دتکتور گاز مونوکسید کربن پرتابل در وسایل نقلیه‌ای مانند هواپیماها، خودروها و کامیون‌ها استفاده می‌شود تا به سرنشینان وسیله نقلیه در مورد گاز مونوکسید کربن هشدار دهند.

نحوه خوانش غلظت گاز CO در دتکتور مونوکسید کربن

اگرچه همه دتکتورهای خانگی دارای زنگ هشدار صوتی به عنوان نشانگر اولیه هستند، اما برخی از مدل‌ها غلظت گاز را بر حسب واحد ppm نیز نشان می‌دهند. این مدل‌ها قادر هستند که میزان غلظت فعلی و همچنین، بالاترین غلظت گاز اندازه‌گیری‌شده در یک دوره زمانی را نشان دهند.

دتکتورهای مجهز به نمایشگر غلظت گاز، این مزیت را دارند که از سطوح غلظت گاز پایین‌تر از مقدار آستانه که باعث فعال شدن زنگ هشدار می‌شود، نیز مطلع شوید. به این طریق، امکان ارزیابی میزان خطر توسط نیروهای اورژانسی در صورت به صدا درآمدن زنگ هشدار میسر خواهد بود.

سؤالات متداول دتکتور گاز مونوکسید کربن