Geen kalibratie nodig?
Gas detectoren kunnen lastig zijn om te onderhouden, vooral omdat ze regelmatig gekalibreerd dienen te worden. Kalibratie is echter niet bijster lastig of een tijdrovend proces. Het vergt slechts een paar minuten en een paar keer drukken op de knoppen. Het lastige is tijd in een overvolle agenda te vinden wanneer andere zaken meer aandacht vragen. Als de dagen drukker worden is het lastiger om de tijd te vinden om iets te onderhouden dat er niet beschadigt uitziet en er niet voor zorgt dat het werk sneller af komt.
Gasdetectie fabrikanten adviseren eens per dag een bump test (functie test met gas) uit te voeren en eens per maand te kalibreren. Jammer genoeg voor de industrie is er een gevaarlijk gerucht dat de industriestandaard onderhoudsvoorschriften onnodig zijn en de aanbevelingen van de fabrikanten slechts een truc zijn om meer gas te verkopen.
De populariteit van deze geruchten is recentelijk toegenomen met de introductie van multi-gas instrumenten met nieuwe lage energie, infrarood sensor technologie voor brandbare gas detectie welke beweert tot op twee jaar te werken zonder gekalibreerd te hoeven worden. Deze lage energie instrumenten maken hun bewering over de langere looptijd zeker waar, maar ze gebruiken dezelfde elektrochemische sensor technologie voor de giftige gas detectie, dus waarom zouden ze geen kalibratie nodig hebben? Aangezien de technologie onveranderd is, waarom zouden de onderhoudsvoorschriften dan veranderen? Als ik een nieuwe autoradio installeer, hoef ik dan ook mijn banden niet meer te verwisselen?
De kalibratie voorschriften van gasdetectie fabrikanten zijn op vele zaken gebaseerd. Één daar van is sensor drift. Sensor drift is de natuurlijk neiging van sensoren om te verslechteren over tijd vanwege het verouderen van de componenten. Dit is een onmiskenbaar feit van elektrochemische sensor technologie.
In september 2013 publiceerde OSHA een Veiligheid en Gezondheidsbulletin genaamd “Kalibreren en testen van direct uitleesbare draagbare gas monitors (“Calibrating and Testing Direct-Reading Portable Gas Monitors.”). In dit bulletin, identificeert OSHA negen factoren die bijdragen aan sensor drift. Zeven van deze factoren gaan over elektrochemische sensoren:
– Degradatie van fosfor dragende componenten
– Degradatie van lood dragende componenten
– Geleidelijke chemische degradatie van sensoren en drift in elektronische componenten welke natuurlijk voorkomt over tijd
– Gebruik in extreme omgevingscondities, zoals hoge/lage temperaturen en vochtigheid, en hoge niveaus van deeltjes in de lucht
– Blootstelling aan hoge concentraties van de te meten gassen en dampen
– Blootstelling aan oplosbare dampen en hoog corrosieve gassen
– Schudden en gebruik van de apparatuur, welke genoeg vibraties of schokken creëert om elektronische componenten en circuits te beschadigen
De derde factor is sensor drift en wordt normaal gesproken gedefinieerd door sensor fabrikanten als zijnde tussen de <2% tot <5% per maand. Met andere woorden, een sensor die 100ppm detecteert direct na kalibratie kan na één maand slechts 95ppm weergeven (andere omgevingsinvloeden niet eens meegerekend). Sensor specificaties zijn gebaseerd op laboratorium testen, maar zullen slechter dan deze specificaties presteren als ze continu worden blootgesteld aan uitdagende applicaties en omgevingen.
Voor het gemak zal het volgende voorbeeld alle andere oorzaken van sensor drift negeren, inclusief de andere zeven factoren die hierboven omschreven zijn, evenals de tijdelijke drift veroorzaakt door plotselinge veranderingen in temperatuur en vochtigheid. De twee onderstaande grafieken gaan uit van 2% sensor drift voor koolmonoxide (CO) en zwavelwaterstof (H2S) sensoren en standaard kalibratie concentraties van respectievelijk 100ppm en 25ppm. Het opeenstapelende effect van een 2% maandelijkse sensor drift zorgt alleen al voor 38% lagere waardes na 24 maanden en 62% lagere waardes na 48 maanden. Met andere woorden, na twee jaar zal een instrument in een gevaarlijke omgeving waardes weergeven van 62ppm CO (wanneer de omgeving 100ppm heeft) en 15,4ppm H2S (wanneer de omgeving 25ppm heeft). Na vier jaar kunnen deze waardes 38ppm CO en 9,5ppm H2S zijn. Nogmaals, deze grafieken negeren alle andere mogelijke oorzaken van sensor onnauwkeurigheid behalve de natuurlijke sensor drift. Na vier jaar zullen de toestellen voor CO en H2S dus geen alarm meer geven.
Een veel voorkomend argument tegen het regelmatig kalibreren is het uitvoeren van een periodieke bump test om sensor prestaties te beoordelen. Een bump test wordt uitgevoerd om er zeker van te zijn dat een instrument gas detecteert, niet of een instrument het gas nauwkeurig detecteert. Een veel voorkomende standaard om de bump test door te komen is dat het instrument minimaal 50% van het aangeboden kalibratiegas moet detecteren. In deze voorbeelden hoeft een instrument dus slechts 50ppm CO en 17,5ppm H2S te detecteren. Dat betekend dat na slechts 34 maanden van geleidelijke sensor drift de instrumenten niet door de bump test heen komen. Een bump test is zeer belangrijk, maar moet nooit beschouwd worden als een alternatief voor kalibratie.
Bijvoorbeeld: uw collega leende gisteren een gloednieuwe gas detector voor een paar uur. Op weg terug naar kantoor laat hij het instrument per ongelijk in de modder vallen, waardoor de sensor openingen verstopt raken. Als u een instrument bump test voor gebruik zal de bump test het probleem identificeren en het toestel zal niet door zijn bump test heen komen aangezien het gas de sensoren niet bereikt. Het zal echter de meetnauwkeurigheid op geen enkele manier bijstellen, alleen slechts testen of het gas de sensor bereikt.
Één manier om de optimale prestaties van een instrument te garanderen en onderhoudsrompslomp te voorkomen in het gebruik van een Docking Station of Kalibratie Station. Deze apparatuur automatiseren uw routine bump tests en kalibraties en downloaden bovendien datalogs, updaten de settings en firmware en (wellicht het belangrijkste) zorgen er voor dat u uzelf op uw werk kunt richten.
Hoewel niemand zal zeggen dat regelmatig kalibreren geen gedoe is, is het wel belangrijk het belang hiervan niet te onderschatten. De bovengenoemde voorbeelden beschrijven hoe een niet goed gekalibreerde gasdetector over tijd kan leiden voor aanzienlijk onnauwkeurige meetwaardes. Gas detectoren zijn levensreddende instrumenten. Laat misleidende informatie of een paar minuten onderhoud niet in de weg staan van een levensreddend instrument!
