Betrouwbare gasdetectie draait niet alleen om de kwaliteit van de sensor. Ook de elektromagnetische omgeving waarin een detector werkt kan invloed hebben op de nauwkeurigheid en stabiliteit van een meting. Dat is bijvoorbeeld relevant bij energieopslagsystemen (EOS), waar omvormers en andere vermogenselektronica krachtige storingsbronnen kunnen vormen. Maar het probleem is breder. Onze omgeving bevat steeds meer elektronische apparatuur met schakelende voedingen, inverters en digitale elektronica. Daardoor neemt ook de hoeveelheid elektromagnetische storing toe.
Hoe zorg je voor een betrouwbaar gasdetectiesysteem in een steeds drukker elektromagnetisch landschap?
EMC staat voor elektromagnetische compatibiliteit. Elektronische apparatuur moet enerzijds zo weinig mogelijk elektromagnetische storing veroorzaken en anderzijds voldoende ongevoelig zijn voor storing uit de omgeving. Voor gasdetectie is dat belangrijk omdat sensorsignalen vaak relatief klein zijn (milliampères). Deze signalen worden versterkt, verwerkt en omgerekend naar bijvoorbeeld ppm, %LEL of vol.% gas. Elektromagnetische storing die in deze meetketen terechtkomt, kan leiden tot:
Of in het slechtste geval: een minder betrouwbare detectie. Een detector hoeft dus niet volledig uit te vallen om door EMC-problemen beïnvloed te worden.
Bij een EOS-installatie gaat de aandacht al snel naar de omvormer. Dat is logisch: vermogenselektronica schakelt grote elektrische vermogens met hoge frequenties en snelle spannings- en stroomflanken. Maar ook LED-verlichting, frequentieregelaars, EV-laders, omvormers voor zonnepanelen, acculaders, adapters en talloze andere elektronische apparaten dragen bij aan het elektromagnetische achtergrondniveau. Dat beperkt zich niet alleen tot batterijopslag. Ook in een stookruimte, parkeergarage of industriële omgeving kan EMC tot problemen leiden. Zo zien we in een stookruimte nog wel eens een omvormer van een zonnepaneelinstallatie en in een parkeergarage EV-laders.
Wetenschappelijk onderzoek van Fockens, Zwamborn en Leferink uit 2020 laat zien dat de door mensen veroorzaakte elektromagnetische ruis in woon- en stedelijke omgevingen duidelijk is toegenomen. De onderzoekers koppelen dat onder andere aan het groeiende aantal elektronische apparaten en schakelende voedingen. Aangenomen mag worden dat sinds het onderzoek het aantal storende apparaten alleen maar toegenomen is.
Vervolgonderzoek laat bovendien zien dat het niet altijd één sterke storingsbron is die het probleem veroorzaakt. Juist de optelsom van veel kleinere bronnen (die individueel de normen voor elektromagnetische emissies niet overschrijden) kan het achtergrondniveau aan storende ruis bepalen. De onderzoekers vonden een sterke relatie tussen de gemeten elektromagnetische ruis en de dichtheid van bebouwing en elektronische bronnen in de omgeving.
Voor gasdetectie betekent dit dat er niet alleen naar de sensor moet worden gekeken. De complete installatie speelt een rol:
Een detector kan onder laboratoriumomstandigheden uitstekend presteren, maar in de praktijk in een veel complexere elektromagnetische omgeving terechtkomen.
Nauwkeurigheid en betrouwbaarheid zijn daarom niet hetzelfde. Een sensor kan nauwkeurig meten, maar moet die nauwkeurigheid ook behouden wanneer hij wordt blootgesteld aan elektromagnetische verstoringen. Bij de selectie van gasdetectie zou daarom niet alleen de vraag moeten zijn:
Kan deze sensor het betreffende gas meten?
Minstens zo belangrijk is:
Kan het complete detectiesysteem dat gas ook onder de elektromagnetische omstandigheden van deze installatie betrouwbaar blijven meten?
Zeker bij EOS-installaties en andere industriële toepassingen wordt EMC daarmee een steeds belangrijker onderdeel van betrouwbare gasdetectie. Het is niet voor het eerst dat een storende omvormer van een zonnepaneelinstallatie, de communicatie tussen systemen verstoort. De uitdaging zit dus niet alleen in één krachtige omvormer in een EOS-installatie, maar steeds vaker in het totale elektromagnetische landschap waarin de detector betrouwbaar moet functioneren.
EMC staat óók voor ethylmethylcarbonaat. Een stof die wordt toegepast in de elektrolyt van een lithium-ionbatterij. Ethylmethylcarbonaat kan bij een defect vroegtijdig ontleden tot brandbare en zeer giftige gassen zoals koolmonoxide. Lees er meer over in dit blog.
EMC staat in dit geval voor elektromagnetische compatibiliteit. Het geeft aan in hoeverre elektronische apparatuur bestand is tegen elektromagnetische storingen uit de omgeving en zelf geen ongewenste storing veroorzaakt. Voor gasdetectie is dit belangrijk omdat storingen de meetelektronica kunnen beïnvloeden.
Ja. Elektromagnetische storing kan onder andere leiden tot fluctuerende meetwaarden, verschuiving van het nulpunt, communicatieproblemen, foutmeldingen of ongewenste alarmen. Daarom is een goede EMC-bestendigheid belangrijk voor betrouwbare gasdetectie.
Mogelijke storingsbronnen zijn onder andere omvormers, frequentieregelaars, EV-laders, zonnepaneleninstallaties, acculaders, schakelende voedingen en LED-verlichting. Er kunnen ook meerdere storingsbronnen tegelijkertijd aanwezig zijn.
Energieopslagsystemen bevatten veel vermogenselektronica, zoals omvormers, batterijladers en batterijmanagementsystemen. Deze apparatuur schakelt hoge vermogens en kan elektromagnetische storing veroorzaken. Gasdetectiesystemen moeten in deze omgeving betrouwbaar blijven functioneren.
Een goed installatieontwerp is essentieel. Denk aan correcte afscherming, filtering, goede aarding, voldoende afstand tussen signaal- en vermogenskabels, een geschikte kabelrouting en een stabiele voedingsspanning. Ook de EMC-bestendigheid van de detector zelf speelt een belangrijke rol.
Kijk niet alleen naar het meetbereik en het type gas dat de detector kan meten. Controleer ook de EMC-specificaties, relevante normen en certificeringen en beoordeel de complete installatieomgeving. Bij toepassingen met veel vermogenselektronica is het verstandig om EMC expliciet mee te nemen in de selectie en het ontwerp van het gasdetectiesysteem.
Energie & Industrie
LEL is de onderste explosiegrens van een brandbaar gas. Lees wat de LEL-waarde betekent en hoe vaste LEL gasdetectie een ruimte continu bewaakt.
Energie & Industrie
Ontdek welke gevaarlijke gassen bij lithiumbatterijen kunnen vrijkomen, waarom vroege detectie cruciaal is en wanneer gasdetectie verplicht is.
Energie & Industrie
Gasdetectie in een stookruimte kan worden beïnvloed door EMC-storing van een PV-omvormer. Lees waar installateurs op moeten letten.
