Razvoj senzorskega modula za detekcijo plinov v eksplozivnem okolju

ŽEPIČ, NEJC (author), Berkopec, Aleš (mentor)

V magistrskem delu je predstavljen razvoj senzorskega modula za detekcijo eksplozivnih in strupenih plinov v eksplozivnem okolju (cona 2). S senzorskim modulom se najpogosteje zaznava ogljikovodike, ogljikov monoksid, ogljikov dioksid ter kisik, z njim pa lahko zaznavamo tudi druge pline (vodik, klor, amonijak, vodikov sulfid, dušikov oksid, dušikov dioksid, žveplov dioksid, itd.). V prvem delu magistrskega dela so podani osnovno znanje in principi delovanja posameznih vrst senzorjev za detekcijo plinov ter zahteve in predpisi, ki jih določa direktiva ATEX za vgradnjo in delovanje naprav v eksplozivnem okolju. Osrednji del opisuje razvoj in delovanje posameznih sistemov senzorskega modula s podanimi bistvenimi izračuni, shemami, pravili pri načrtovanju in risanju tiskanega vezja ter opravljenimi simulacijami in meritvami. Na kratko je predstavljen tudi razvoj programske opreme za delovanje senzorskega modula ter grafičnega uporabniškega vmesnika. V zaključnem delu magistrskega dela so predstavljene odkrite težave, ki so se pojavile pri samem razvoju senzorskega modula in podane rešitve za odpravo odkritih napak.

• Language: Slovenian
• Keywords: senzorski modul, eksplozivni plini, strupeni plini, detekcija plinov, direktiva ATEX, Ex oprema, protieksplozijska zaščita, uporabniški grafični vmesnik
• Work type: Master's thesis/paper
• Organization: FE - Faculty of Electrical Engineering
• Year: 2019
• PID: 20.500.12556/RUL-110689
• Publication date in RUL: 18.09.2019

Secondary language

• Language: English
• Title: Detector of Dangerous Gases in Explosive Environments

Abstract

The thesis describes the development of a sensor module for detection of explosive and toxic gases in explosive environment (Zone 2). With sensor module, we most commonly detect hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide and oxygen, and also other gases (hydrogen, chlorine, ammonia, hydrogen sulphide, nitrogen oxide, nitrogen dioxide, sulfur dioxide, etc.). In the first part of the thesis we list and explain the basics of such sensor types. Due to the requirements of the explosive protection, the basics of ATEX directive are described along with requirements and regulations which are important for this type of sensor module. Main topic is dedicated to presentation of the individual parts of the sensor module. All the calculations, schemes, PCB drawings, simulations and measurement results are shown there. The development of the software for main microcontroller and development of graphic user’s interface is also briefly described. In the last part we present some obstacles that were encountered during the development of the sensor and the ways by which we successfully overcame them.

• Keywords: sensor module, explosive gases, toxic gases, gas detection, ATEX directive, Ex equipment, explosive protection, graphic user's interface