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Gasmessgerät: Funktionsweise und Zweck

Ein Gasmessgerät, auch Gasdetektor genannt, wird in der Gasmesstechnik eingesetzt und misst die Konzentration von Gasen in der Luft. Es gibt sowohl fest verbaute, stationäre wie auch batteriebetriebene, tragbare Gasmessgeräte.

Sie enthalten eingebaute Sensoren, welche häufig auf Infrarot-Technologie oder elektrochemischen Prinzipien basieren. Diese Sensoren reagieren sehr sensibel auf die zu detektierenden Gase und zeigen Konzentrationsänderungen direkt und zuverlässig auf einem Display an. Folgende Sensoren werden in Gasmessgeräte eingebaut:

(CatEx) Katalytische Sensoren bzw. Wärmetönungssensoren

Gasmessgeräte mit katalytischen Sensoren finden sich oft in Explosimetern, die brennbare und explosionsgefährliche Luftbestandteile messen. Dies funktioniert durch eine isolierte Probenkammer, Katalysatormaterial und einen glühenden Draht, durch die die Energie gemessen wird, die brennbare Stoffe bei der Verbrennung abgeben. Diese Energie wird durch geeignetes Katalysatormaterial zusätzlich erwärmt, wodurch die Messbarkeit einfacher wird.

Durch die einfache Funktionsweise und den Aufbau sind katalytische Sensoren preisgünstig und lange haltbar. Zudem können sie praktisch alles messen, was brennt. Allerdings benötigen sie durch den Brennvorgang Sauerstoff und registrieren keine Gifte in der Luft.

Elektrochemische Sensoren

Diese Sensoren ähneln in ihrer Funktion am ehesten einem Motor, der mit Gas betrieben wird: Erst mit der Zufuhr von Gas wird eine Reaktion ausgelöst. Im Aufbau allerdings sind sie einer Batterie ähnlicher. Bei einer Reaktion gelangt die Raumluft über eine durchlässige Membran zu einer Elektrode, wo eine chemische Oxidation ausgelöst wird.

Dabei entstehen Elektronen, werden zum Teil aber auch verbraucht, wodurch sich der durch die Elektrode fließende Strom ändert. Diese Änderungen werden registriert und geben Aufschluss über den Zustand der Raumluft.

Infrarot-Sensoren

Infrarot-Sensoren funktionieren über einen Wärmestrahl, der durch den Raum geschickt wird und je nach Konzentration bestimmter Stoffe in der Luft mehr oder weniger absorbiert wird. Manche Gase absorbieren Strahlung sogar im sichtbaren Bereich, daher zeigen sich diese in bestimmten Farben wie Violett (Jod), Gelbgrün (Chlor) etc.

PID-Sensoren

Die PID-Sensoren sind in den Gasdetektor eingebaut und funktionieren per UV-Lampe. Der Sensor saugt dabei Luft an und führt diese der Messkammer zu, wo die UV-Lampe Photonen erzeugt. Dadurch werden bestimmte Moleküle des Gasstroms ionisiert und dem elektrischen Feld zwischen Elektrode und Gegenelektrode ausgesetzt. Über die variierende Stromstärke, die in der Detektorkammer direkt proportional zur Konzentration ionisierter Moleküle steht, lassen sich dann Aussagen zur Gaskonzentration treffen.

(MOS) Halbleiter-Sensoren

Halbleitersensoren reagieren bei Direktkontakt mit bestimmten Gasen chemisch. Zumeist wird dafür Zinndioxid verwendet, welches bei Kontakt mit einem Gas eine Änderung im elektrischen Widerstand aufweist. Diese Änderung kann gemessen werden und verrät die Konzentration eines Gases in der Raumluft.

Es gibt demnach Sensoren, die nach Explosionsrisiko, Sauerstoffmangel, und Giftanteilen in der Luft reagieren. Einige Messgeräte für Gase verfügen zudem über ein akustisches Warnsignal, wenn erhöhte Konzentrationen an giftigen oder explosiven Gasen oder eine reduzierte Sauerstoffkonzentration in der Raumluft messbar sind. Sie sind somit Gasmessgerät und Gaswarngerät bzw. Gasmelder in einem. Je nach Bedarf und je nach Umgang mit Gefahrstoffen sollte der richtige Sensor im Gasmessgerät verbaut sein.

Messgerät für Gase: Welche Gase können gemessen werden?

Die Bandbreite von zu detektierenden Gasen ist sehr groß. Typischerweise unterscheidet man die Sauerstoff- Detektion von der Detektion explosiver, giftiger oder brennbarer Gase.

  • Sauerstoff (O2): Sauerstoff ist die Grundlage all unserer Stoffwechselprozesse wie beispielsweise der Atmung. Ist zu wenig Sauerstoff in der Atemluft, droht die Gefahr der Erstickung.
  • Wasserstoff (H2): Wasserstoff wird mit neuen Energietechnologien immer wichtiger. Er kann aber im Zusammentreffen mit Sauerstoff sehr schnell zu Explosionen führen.
  • Kohlenoxide: Kohlendioxid (CO2) und das noch gefährlichere Kohlenmonoxid (CO) entstehen überwiegend bei Verbrennungsprozessen. In erhöhten Konzentrationen können beide Gase die Atmung behindern und bis zum Tod führen.
  • Stickstoff-Gase: Stickstoffhaltige Gase, wie NO und NO2, spielen bei Abgasen eine große Rolle oder sind als Aminverbindungen auch Nebenprodukte organischer Reaktionen.
  • Schwefelverbindungen: Schwefelverbindungen sind ein häufiges Produkt von Fäulnisprozessen und kommen beispielsweise in Kläranlagen und auf Mülldeponien vor. Typische Vertreter sind H2S und SO2.
  • Kohlenwasserstoffe: Kohlenwasserstoffe können als organische Dämpfe in der chemischen Industrie oder, wie Methan, auch natürlich vorkommen.
  • Weitere gefährliche Gase sind beispielsweise Chlorverbindungen, Phosphorverbindungen sowie das extrem giftige HCN.

Wo kommen Gasmessgeräte zum Einsatz?

Das Auftreten von gefährlichen Gasen kann in vielen Einsatzgebieten eine Rolle spielen. So kann ein Messgerät für Gase in der Forschung und Entwicklung, in industriellen Bereichen, bei Feuerwehren und Rettungskräften, aber auch im Bergbau, in Tunneln sowie in unterirdischen Kanälen sinnvoll Anwendung finden.

Feuerwehr

Ob bei Bränden oder in Gefahrstoffeinsätzen – Gasmessgeräte sind ein unverzichtbarer Bestandteil der Ausrüstung bei der Feuerwehr und anderen Rettungsdiensten. Der Personenschutz der Feuerwehrleute und Rettungskräfte steht immer im Vordergrund. Hier leisten die Messgeräte wertvolle Dienste und warnen frühzeitig vor Gefahren auftretender Gase, die beispielsweise bei Bränden oder Gasleckagen entstehen können.

Industrielle Anwendungen

In zahlreichen Industrien können Mitarbeiter mit gefährlichen gasförmigen Stoffen in Kontakt kommen, beispielsweise in der chemischen Industrie oder der Öl- und Gasindustrie. Auch in der Metall- und Stahlindustrie sind extreme Temperaturen und der Kontakt zu toxischen Gasen an der Tagesordnung. Um in Raffinerien oder Chemieanlagen Zwischenfälle zu vermeiden und bei gefährlichen Situationen schnell handeln zu können, sind Gasmessgeräte unersetzlich.

Kommunale Versorgung

Bei der kommunalen Versorgung mit Wasser, Abwasser oder Heizgas ist der Einsatz von Gasmessgeräten zum Schutz der Mitarbeiter ebenso unabdingbar. In Kläranlagen, Kanalisationen oder in Tanks können aggressive Dämpfe und explosive Gase die Gesundheit der Arbeitskräfte gefährden. Beispielsweise entstehen in der Wasseraufbereitung viele Substanzen auf Chlor- und Schwefelbasis, die frühzeitig in geringen Konzentrationen detektiert werden müssen, um Gesundheitsschäden zu vermeiden.

Unterirdische Räume

Im Bergbau hat der Einsatz von passenden Gasmessgeräten eine lange Tradition, um das Leben der Bergleute zu schützen. In diesem Umfeld muss schnell reagiert werden, wenn die Atemluft gefährliche Gase enthält oder der Sauerstoff knapp wird. Auch in anderen unterirdischen Räumen, wie in Wein- oder anderen Lagerkellern, können Gasmessgeräte für die Sicherheit der dort arbeitenden Mitarbeiter sorgen.

Verschiedene Typen von Gasmessgeräten

Für die verschiedenen Anwendungsfälle existieren maßgeschneiderte Lösungen. Im Allgemeinen unterscheidet man nach der örtlichen Flexibilität des Gerätes (tragbar versus stationär) und der technischen Flexibilität (Ein- oder Mehrgasgeräte). Die bei MedSolut.com erhältlichen Gasmessgerät-Typen werden im Folgenden detailliert vorgestellt.

Eingasmessgeräte

Eingasmessgeräte sind dafür ausgelegt, sehr spezifisch und sensibel die Konzentration eines bestimmten Gases zu messen. Die Geräte beinhalten dann einen speziellen Sensor, der nur auf das zu detektierende Gas anspricht. Typische Anwendungen sind Sauerstoff-Gasmessgeräte, CO2-Messgeräte oder Eingasmessgeräte zur Detektion von Kohlenmonoxid.

Mehrgasmessgeräte

Mehrgasmessgeräte sind üblicherweise teurer als Eingasmessgeräte, da sie für die gleichzeitige Detektion mehrerer Gase geeignet sind. Daher ist auch das Sensorsystem entsprechend komplexer aufgebaut. Das Dräger Gasmessgerät X-am 5600 kann beispielsweise 1 bis 6 toxische, brennbare oder explosive Gase zuverlässig detektieren und ist speziell für den industriellen Einsatz unter den entsprechenden rauen Umgebungsbedingungen geeignet.

Stationäre Gasmessgeräte

Stationäre Geräte werden fest an den entsprechenden Orten installiert und dienen zur kontinuierlichen Überwachung eines Bereichs. Sie können dabei als Eingasmessgeräte sowie als Mehrgasmessgeräte zum Einsatz kommen. Typische Anwendung sind die Überwachung ganzer Industrieanlagen oder Kellerräume.

Tragbare Gasmessgeräte

Mobile Gasmessgeräte kommen dann zum Einsatz, wenn sie als Teil der persönlichen Schutzausrüstung verwendet werden oder örtlich sehr flexibel sein müssen. Die Geräte sind leicht und handlich und warnen den Mitarbeiter frühzeitig vor gefährlichen Situationen. Mobile Gasmessgeräte wie das Dräger Gasmessgerät X-am 5000 werden beispielsweise bei Feuerwehreinsätzen oder auch im Bergbau eingesetzt.

Gasmessgerät von MedSolut.com – unser Sortiment

Das Angebot bei MedSolut.com beinhaltet überwiegend mobile Gasmessgeräte ausschließlich von Markenherstellern, von Eingasmessgeräten bis hin zu komplexen Mehrgasmessgeräten.

  • Dräger X-am(R) 5000: Hier handelt es sich um ein Messgerät für 1 bis 5 Gase. Es ist handlich und detektiert zuverlässig brennbare und toxische Gase sowie Sauerstoff.
  • Dräger X-am(R) 2500 Flex: Dieses Gerät ist speziell für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen entwickelt und daher besonders sicher. Es detektiert 1 bis 4 verschiedene Gastypen.
  • Dräger X-am(R) 5600: Hier handelt es sich um ein besonders ergonomisches, robustes und wasserdichtes Messgerät, welches bis zu 6 Gase detektieren kann.
  • Dräger X-dock(R): Diese Serie ermöglicht es Ihnen, mit einer Station alle vorhandenen tragbaren Gasmessgeräte zu kontrollieren. Mit automatischem Begasungstest und optimierter Kalibrierung sind Ihre tragbaren Geräte jederzeit einsatzbereit.

Wartung, Kalibrierung und Justage von einem Gasmessgerät

Damit Messgeräte für Gase auch fehlerfrei funktionieren und die korrekten Messwerte anzeigen, müssen sie regelmäßig gewartet, kalibriert und gegebenenfalls neu justiert werden. Details sind in den beiden Normen DIN EN 60079-29-2 (explosive Gasen/Dämpfen und Sauerstoff) und der DIN EN 45544-4 (toxische Gase/Dämpfe) geregelt. Die beiden Merkblätter T021 und T023 beschreiben das Vorgehen im Detail.

Die Normen sehen vor, dass tragbare Gasmessgeräte vor jeder Schicht mit dem zu prüfenden Gas beaufschlagt werden müssen, um die Funktionsfähigkeit sicherzustellen. Darüber hinaus müssen Geräte für brennbare Gase alle 4 Monate und Geräte für Sauerstoff oder toxische Gase alle 6 Monate kalibriert werden. Das Expertenteam von MedSolut.com unterstützt Sie gern dabei, die entsprechenden Kalibrierungen und Justagen durchzuführen.

Sicherheit geht vor: Hochwertiges Gasmessgerät bestellen bei MedSolut.com!

Sie wollen die Sicherheit Ihres Labors oder Ihrer Anlagen erhöhen und haben sich für ein Gasmessgerät entschieden? Kontaktieren Sie uns gern, damit unsere Fachberater Ihnen kompetent und persönlich mit Rat und Tat zur Seite stehen können und Ihnen helfen, das optimale Gerät für Ihre Anwendung zu finden.

Sie erreichen uns unter der Telefonnummer +49 30 2096579 00 oder auch via E-Mail an [email protected].