Onze werkplek moet veilig en gezond zijn. Om te controleren of er op de werkplek sprake is van brand-/ explosiegevaar, vergiftiging en/of verstikking staan ons gasmeters ter beschikking. In deze toolbox wordt ingegaan op de verschillende gasmeetprincipes en wordt uitgelegd waarvoor kennis van deze meetprincipes bij het uitvoeren van gasmetingen belangrijk is.

Zuurstofmeting (elektrochemisch principe)
Voor het meten van zuurstof wordt een elektrochemische sensor gebruikt. De werking is vergelijkbaar met een batterij: de sensor bevat een meetelektrode, een loden tegenelektrode en een geleidende lichtzure oplossing. Zuurstof die de sensor in komt reageert aan de meetelektrode met water. Aan de tegenelektrode vindt een reactie plaats waarbij lood wordt omgezet in loodoxide. Door deze reacties, waarbij elektronen worden overgedragen, gaat een stroom lopen door de sensor. Deze stroom wordt omgezet in het meetresultaat: de zuurstofconcentratie in volume %. De sensor is specifiek voor zuurstof.


Waarmee moet je in de praktijk rekening houden?

  • Het nadeel van deze sensor is dat deze een beperkte levensduur heeft (maximaal 2 jaar) vanwege het oxideren van de loden tegenelektrode .
  • Oxiderende gassen (b.v. chloor, broom, chloordioxide, ozon) kunnen de uitlezing beïnvloeden. Wanneer deze gassen aanwezig zijn moet in de gebruiksaanwijzing worden nagegaan hoe hiervoor gecorrigeerd dient te worden.


Explosiegevaarmeting (katalytische verbranding)
Voor het meten van explosiegevaar wordt meestal een katalytische verbranding sensor gebruikt. In de sensor vindt op een platina spiraal een verbrandingsreactie plaats onder invloed van een katalysator. De te meten brandbare stof reageert in de sensor met zuurstof uit de lucht. Door deze verbrandingsreactie neemt de temperatuur van de spiraal toe en de weerstand af. De weerstandsverandering wordt vertaald in het meetresultaat: het percentage van de onderste explosiegrens (% ‘lower explosion limit’: % LEL). Er kunnen verschillende gassen en dampen worden gemeten met deze sensor. De sensor is gekalibreerd op een bepaald gas, vaak is dat methaan.


Waarmee moet je in de praktijk rekening houden?

  • Omdat de werking van de sensor gebaseerd is op een verbrandingsreactie met zuurstof is altijd minimaal 10% zuurstof nodig om explosiegevaar te kunnen meten. Om te controleren of voldoende zuurstof aanwezig is voor de explosiegevaar meting moet altijd eerste zuurstof worden gemeten en daarna explosiegevaar.
  • De sensor is voorzien van een vlamkerend rooster om de verbrandingsreactie binnen te houden. Dit rooster verlaagt de detectiesnelheid. Daarom moet altijd minimaal 3 minuten worden gemeten.
  • De sensor is gevoelig voor stoffen die zwavel, silicium of halogenen bevatten en voor monomeren. Deze stoffen kunnen de katalysator onwerkzaam maken.
  • Ga in de specificaties na op welk gas de LEL-sensor is gekalibreerd. Wanneer je een andere stof meet dan het gas waarop de sensor is gekalibreerd dan moet je het meetresultaat vermenigvuldigen met een correctiefactor. De leverancier van de gasmeter kan je aan een lijst met correctiefactoren voor verschillende stoffen helpen.

Toxische stoffen (PID-sensor)
PID staat voor ‘photo ionization detection’, of foto ionisatie detectie. In de sensor zit een UV-lamp die het te meten gas ioniseert. Dit betekent dat de gasmoleculen een elektron afgeven en daarmee worden omgezet in positief geladen deeltjes. De elektronen vormen een elektrische stroom tussen twee elektroden. Deze stroom wordt vertaald naar een meetresultaat: de gasconcentratie in ppm.
Er kunnen verschillende gassen en dampen worden gemeten met deze sensor. De sensor is vooral goed inzetbaar voor het meten van vluchtige organische stoffen.
PID-sensoren kunnen verschillende typen lampen bevatten: een lamp met een energie van 9,8 eV, 10,6 eV of 11,7 eV. Afhankelijk van de energie van de lamp en de hoeveelheid energie die nodig is om een stof te ioniseren (ionisatiepotentiaal, die is voor elke stof anders) kunnen stoffen wel of niet worden gemeten. De sensor is gekalibreerd op een bepaald gas, meestal isobutyleen.

Waarmee moet je in de praktijk rekening houden?

  • Ga in de specificaties na welk type lamp (met welke lamp energie) in de PID-sensor zit en of de stof(fen) die je wilt meten met deze PID-sensor meetbaar zijn.
  • Ook moet je weten wat de correctiefactoren van de te meten stoffen zijn ten opzichte van het kalibratiegas. De leverancier van de gasmeter kan je aan deze informatie helpen.

Toxische stoffen (elektrochemisch principe)
Er bestaan ook stof specifieke sensoren voor verschillende toxische stoffen. Veel voorkomende sensoren zijn die voor zwavelwaterstof (H2S) en koolstofmonoxide (CO). Deze werken, net als de zuurstofsensor, volgens een elektrochemisch principe. De te meten stof reageert in de sensor onder afgifte van elektronen. De ontstane elektrische stroom wordt omgezet naar de gasconcentratie in ppm.

Waarmee moet je in de praktijk rekening houden?
Elektrochemische sensoren kunnen kruisgevoelig zijn voor andere stoffen dan de te meten stof. Dit betekent dat de sensor reageert op andere stoffen. Wanneer deze stoffen aanwezig zijn kan de uitlezing afwijken. Ga in de gebruiksaanwijzing na voor welke stoffen de sensor kruisgevoelig is en hoe hiervoor gecorrigeerd moet worden.


Toxische stoffen (gasmeetbuisje)
Voor veel stoffen bestaan stof specifieke gasmeetbuisjes. In een glazen buisje met een schaalverdeling bevindt zich een dragermateriaal met een reagens. Met behulp van een automatische pomp of handpomp wordt een vaste hoeveelheid lucht door het buisje heen gezogen. Het reagens gaat een reactie aan met de te meten stof. Door deze reactie vindt een kleuromslag plaats. De lengte van de kleuromslag geeft de concentratie van de stof weer en kan op het buisje worden afgelezen.

Waarmee moet je in de praktijk rekening houden?

  • Gasmeetbuisjes kunnen kruisgevoelig zijn voor andere stoffen dan de te meten stof. Ga in de gebruiksaanwijzing na voor welke stoffen de sensor kruisgevoelig is en hoe hiervoor gecorrigeerd moet worden. Om kruisgevoeligheid tegen te gaan kan eventueel een extra buisje met ‘afvangreagens’ vóór het gasmeetbuisje worden geplaatst die deze stoffen wegvangt.
  • De meting is niet erg nauwkeurig. Deze meting is geschikt om de aanwezigheid van een stof aan te tonen en geeft een ordegrootte van de concentratie.

Opslag- en gebruiksomstandigheden
Voor de besproken sensoren en gasmeetbuisjes geldt dat luchtdruk, temperatuur en relatieve luchtvochtigheid van invloed kunnen zijn op de meting.
In de sensoren zijn tegenwoordig vaak capillairen en temperatuur- en luchtvochtigheidcompensaties aanwezig die de afhankelijkheid van druk, temperatuur en luchtvochtigheid verkleinen, daardoor zijn de sensoren onder steeds meer omstandigheden inzetbaar.
Ga altijd na of de temperatuur, luchtdruk en relatieve luchtvochtigheid waarbij je gaat meten vallen binnen de in de specificaties bij de meter of het gasmeetbuisje aangegeven range.
Zorg ook voor opslag volgens de aanbevolen omstandigheden.

Bronnen:
Cursus gasmeten Arbo Support

Wilt u zelf zelfstandig gasmetingen kunnen uitvoeren en de veiligheid op de werkplek kunnen beoordelen. Volg dan de cursus gasmeten bij Arbo Support!

Bekijk & download productblad