¿Qué significan LEL%, VOL% y PPM en los detectores de gas?

Para garantizar una producción segura, Detector de gasLos detectores de gas se utilizan ampliamente en diversas industrias. Permiten monitorizar en tiempo real la concentración de fugas de gases tóxicos, nocivos e inflamables en el aire, previniendo eficazmente accidentes como incendios, explosiones e intoxicaciones. Al utilizar detectores de gas en la vida cotidiana, los usuarios suelen encontrar que el rango de detección en la etiqueta del instrumento muestra valores como 0-100 LEL% o 0-2000 PPM. También pueden aparecer valores como VOL% o PPM en la pantalla LCD del detector. ¿Qué significan estas tres unidades y cómo se convierten entre sí?

1. VOL% (Porcentaje de volumen de gas)

VOL es una unidad física que describe el volumen de un gas. Expresado como porcentaje, representa el porcentaje del volumen de un gas específico en el aire. Por ejemplo, 5% VOL de metano significa que el volumen de metano en el aire es del 5%. El rango de detección de muchos detectores de gas se expresa en VOL%. Por ejemplo, si el rango de detección es de 0 a 100% VOL, significa que cuando este detector de gas detecta un gas determinado, puede detectar la proporción de dicho gas en el aire dentro del rango de 0 a 100%. También podemos establecer un valor porcentual de VOL como punto de alarma. Cuando el contenido de un gas determinado alcanza o supera este valor establecido, el detector de gas activará la alarma. Esto implica otra unidad, el LEL%.

2. LEL% (Límite Inferior de Explosividad)

El concepto de gas inflamable se refiere a aquel gas que, mezclado uniformemente con aire (u oxígeno) dentro de un cierto rango de concentración, forma una mezcla gaseosa que explota al entrar en contacto con una fuente de fuego. La concentración porcentual volumétrica más baja de este gas inflamable en el aire que puede provocar una explosión, es decir, la concentración límite inferior de explosión, se denomina LEL%, abreviado como "límite inferior de explosividad". La concentración volumétrica del gas en el límite inferior de explosividad se expresa en VOL%, y su unidad es el porcentaje; es decir, el límite inferior de explosividad se divide en cien partes, y una unidad equivale a 1 LEL%.

3. PPM (Porcentaje de volumen de partes por millón de gas)

El concepto de PPM es similar al de VOL, excepto que PPM representa una millonésima parte del volumen de un gas. Por ejemplo, 10 PPM de dióxido de carbono significa que hay 10 partes por millón de dióxido de carbono en el aire. Dado que la unidad PPM es una unidad adimensional (el término "unidad adimensional" es un término astronómico que incluye pi (π), constante natural (e), radián (rad), proporción áurea (φ) y masa molecular relativa (Mr), entre otros, lo opuesto es una magnitud dimensional, que tiene unidades como longitud, área y tiempo. Las magnitudes adimensionales se suelen expresar como el producto o la razón de dos magnitudes dimensionales, pero después de eliminar sus dimensiones finales, se obtienen magnitudes adimensionales). Los detectores de gas que pueden detectar niveles de PPM se utilizan para detectar pequeñas fugas de gas en el entorno laboral, ya que estas fugas son muy peligrosas y pueden causar accidentes graves a largo plazo. Por lo tanto, se necesitan detectores de gas de nivel PPM para detectar y eliminar las ubicaciones de pequeñas fugas de gas de manera oportuna.

4. 
   Conversión entre VOL%, LEL% y PPM

En primer lugar, la conversión entre VOL y PPM es relativamente sencilla. Dado que %VOL es el porcentaje de volumen y PPM es la millonésima parte del volumen, 1%(VOL) = 10 000 PPM.

En segundo lugar, para la conversión entre VOL y LEL, es necesario determinar primero el límite inferior de explosividad del gas inflamable. Cuando la concentración de un gas inflamable en el aire alcanza su límite inferior de explosividad, el grado de riesgo de explosión en ese lugar se denomina 100%. Por ejemplo, el LEL del hidrógeno es del 4% VOL; es decir, cuando su porcentaje volumétrico en el aire alcanza el 4% VOL, explotará al entrar en contacto con fuego. Por lo tanto, considerando el 4% VOL como un peligro del 100%, se denomina 100% LEL; es decir, 4% VOL = 100% LEL, y entonces 1% VOL = 25% LEL.

En tercer lugar, la conversión entre PPM y LEL no se puede realizar directamente. Es necesario convertir primero LEL a VOL y luego VOL a PPM. Aquí tienes una fórmula: PPM = %LEL × LEL(vol%) × 100. Tomando como ejemplo el metano (con un límite inferior de explosividad del 5%), para calcular cuántas PPM representa el 20% del LEL de metano, según la fórmula de cálculo: 20(%LEL) × 5(%VOL) × 100 = 10 000 PPM.

En general, los detectores de gas que pueden detectar PPM son muy precisos, mientras que los detectores de gas LEL se utilizan generalmente en escenarios de detección de explosiones. El orden de magnitud de VOL es el mayor entre ellos y también el más utilizado.

En conclusión, las relaciones entre LEL%, VOL% y PPM en detectores de gas están interrelacionadas. Mediante fórmulas de conversión adecuadas, podemos convertirlas entre sí para satisfacer diferentes necesidades de medición y escenarios de aplicación. En aplicaciones prácticas, comprender las relaciones entre estas unidades nos permite evaluar con mayor precisión las concentraciones de gas y procesar los datos de medición relevantes. Por lo tanto, el uso y la comprensión correctos de estas unidades son de suma importancia para garantizar la fiabilidad y la seguridad de los resultados de medición.