Medición de CO2

Las mediciones de CO2 son de vital importancia en distintas industrias:

El dióxido de carbono es un gas no tóxico y no inflamable. Sin embargo, la exposición a concentraciones elevadas puede representar un riesgo de vida. Cuando se utiliza, produce, envía o almacena gas CO2 o hielo seco, la concentración de CO2 puede elevarse a niveles muy peligrosos. Debido a que el CO2 es inodoro e incoloro, resulta imposible detectar las fugas, con lo cual es necesario utilizar los sensores adecuados para garantizar la seguridad del personal.

El dióxido de carbono y otros gases compuestos por dos o más átomos diferentes absorben la radiación infrarroja (IR) de una forma única y característica. Es posible detectar dichos gases mediante el uso de técnicas de IR. El vapor de agua, el metano, el dióxido de carbono y el monóxido de carbono son ejemplos de gases que pueden medirse por medio de un sensor de IR. En la figura se ilustran las franjas características de su absorción.

La detección de IR es la tecnología más aplicada para la detección de CO2. Los sensores de IR presentan muchos beneficios respecto de los sensores químicos. Son estables y altamente selectivos del gas medido. Tienen un ciclo de vida extenso y, debido a que el gas medido no interactúa en forma directa con el sensor, los sensores de IR soportan la humedad alta, el polvo, la suciedad y otras condiciones hostiles.

Los principales componentes de un detector de CO2 de IR son la fuente de luz, la cámara de medición, el filtro de interferencia y el detector de IR. La radiación de IR se traslada desde la fuente de luz a través del gas medido hasta el detector. Un filtro ubicado en la parte de adelante del detector impide que otras longitudes de ondas que no sean las específicas del gas medido pasen a través del detector. Así, se detecta la intensidad de la luz y se convierte en un valor de concentración de gases.

La mayoría de los sensores de gas arrojan una señal proporcional a la densidad molecular (moléculas/ volumen de gas), aún cuando la lectura se exprese en partes por millón (volumen/volumen). A medida que cambia la presión y/o la temperatura, la densidad molecular del gas se modifica conforme a la ley de gases ideales. El resultado se observa en la lectura ppm del sensor.

En las figuras a la derecha se muestra de qué manera el incremento de la presión o la temperatura modifica el estado del gas y cómo afecta la medición de CO2.

Cuando se incrementa la presión a temperatura constante el sensor IR detecta una mayor cantidad de moléculas de CO2. Cuando se incrementa la temperatura a presión constante el sensor IR detecta una menor cantidad de moléculas de CO2.

La mayoría de los sensores actuales miden la temperatura y realizan la compensación, pero en caso de ser calibrados a otra presión atmosférica distinta de la normal se debe compensar en la medición.

AKRIBIS le ofrece una amplia gama de equipos para medición de CO2 en distintos entornos.