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In letzter Zeit wurde mir so oft wie noch nie zuvor von Kunden die Frage gestellt, woher sie ein Pentan-Äquivalent-Kalibriergas bekommen könnten und wie sie es verwenden sollen.  Worum geht es also bei dieser ganzen Diskussion um das „Pentan-Äquivalent“?

Die Begriffe „Pentan-Äquivalent“ oder „Propan-Äquivalent“ wurden von einem bestimmten Hersteller von Gaswarngeräten vor vielen Jahren aufgebracht. Gelegentlich werden sie von anderen Herstellern aufgegriffen und finden gerade in letzter Zeit mehr Beachtung. Das geht sogar soweit, dass Endbenutzer von Gaswarngeräten für brennbare Gase nun die Lieferanten für Kalibriergas kontaktieren und nach Pentan-Äquivalent-Gas fragen. Das sollten Sie jedoch keinesfalls tun.

Die Voraussetzung ist, dass Sie Ihre Pellistor-Sensoren für brennbare Gase mit Pentan kalibrieren möchten, weil Sie so eine höhere als tatsächlich vorhandene Konzentration angezeigt bekommen und ein sicheres Ansprechverhalten erzielen, wenn Sie andere Gase überwachen müssen. Das Problem liegt unserer Ansicht nach darin, dass sich die Empfindlichkeit des Sensors gegenüber Methan im Laufe der Zeit aufgrund der Sensorvergiftung verringert und Sie das bei einer Kalibrierung mit Pentan nicht feststellen können.

Bei dem Pentan-Äquivalent-Gas handelt es sich um eine Konzentration von Methan, die darauf ausgelegt ist, die gleiche Reaktion wie eine bekannte Konzentration von 25 % UEG und 50 % UEG Pentan hervorzurufen. Diese Korrelation muss auf Basis der relativen Empfindlichkeiten eines neuen Sensors für das jeweilige Gas etabliert werden und bei einem neuen Sensor führt diese bestenfalls zu einer Kalibrierungsgenauigkeit von +/-25 %.

Das ist meiner Meinung nach der Haken an der Sache. Mit einer Kalibrierung soll das Ansprechverhalten eines Sensors gegenüber einem bekannten Standard definiert werden, um auf diese Weise eine Grundlage für präzise Messungen zu schaffen. Wenn Sie Pentan-Äquivalent-Gas verwenden, gaukeln Sie dem Gerät vor, dass Sie es mit 25 % UEG Pentan kalibrieren, während Sie es tatsächlich mit einer zufälligen Konzentration von Methan kalibrieren. Ich sage zufällig, weil sich die Empfindlichkeit gegenüber Methan aufgrund der Sensorvergiftung ändert und die Korrelation zwischen Pentan und Methan sich damit ebenfalls. Somit haben Sie keine Ahnung, auf welchem Niveau der Kalibrierungsstandard und die Korrelation eigentlich liegen.

Wenn Sie mit 25 % UEG Pentan kalibrieren, legen Sie die Erkennungsgenauigkeit Ihres Geräts auf dieser Basis fest, und wenn Sie mit 25 % oder 50 % UEG Methan kalibrieren, ist dies die Basis für die Erkennungsgenauigkeit des Geräts. Beides sind tatsächlich bekannte Standards, d. h. Sie verlassen sich nicht auf eine unbekannte oder sich verändernde Korrelation, um eine präzise Referenz zu etablieren, wie es bei den sogenannten Äquivalenz-Gasen der Fall wäre.

Zwar stimmt es, dass der Sensor aufgrund der Sensorvergiftung durch Methan seine Empfindlichkeit gegenüber Methan als erstes verliert. Allerdings liegt die anfängliche relative Empfindlichkeit gegenüber Methan zu Pentan in der Regel bei 2:1, sodass hier ein großer Spielraum vorhanden ist. Als Benutzer interessiert es mich nicht wirklich, dass die voraussichtliche Methanmessung bei der Kalibrierung mit Pentan bei 2:1 liegt. Mir ist nur wichtig, dass ich bei Vorhandensein von Methan durch das Gerät gewarnt werde. Selbst wenn der Sensor die Hälfte seiner Empfindlichkeit gegenüber Methan eingebüßt hat, zeigt er immer noch die korrekten Messwerte für Methan an, wenn er mit Pentan kalibriert wurde. Berücksichtigt man dazu, dass die meisten Alarmeinstellungen für UEG-Sensoren heute bei 10 % oder sogar bei gerade mal 5 % liegen, hat man zusätzlich zur Pentan-Kalibrierung selbst bei einer Konzentration von 50 % UEG Methan einen hohen Sicherheitspuffer.

Abgesehen davon habe ich in meiner fast 25-jährigen Berufserfahrung und der Arbeit mit Gaswarngeräten für brennbare Gase noch nie einen Sensor gesehen, bei dem eine dermaßen hohe und auf natürlichem Wege entstandene Sensorvergiftung aufgetreten wäre, sodass er gar nicht mehr auf Methan reagiert hätte oder zumindest nicht noch eine relativ genaue normale Pentan-Messung erlaubt hätte. Falls eine dermaßen extreme Sensorvergiftung vorläge, würde bei der Kalibrierung ein deutlicher Verlust der Empfindlichkeit gegenüber Pentan auffallen, was sich in einer Verringerung des Messbereichs zeigen würde.

Während es zweifellos zutrifft, dass sich eine Sensorvergiftung durch Methan bei Verwendung eines Pentan-Äquivalent- oder Propan-Äquivalent-Kalibriergases feststellen ließe, gibt es noch andere Möglichkeiten, eine solche Vergiftung zu ermitteln. Beispielsweise könnten Sie sich dafür entscheiden, Ihren Sensor mit Pentan zu kalibrieren, um eine präzise Referenz festzulegen, und vor der Verwendung mit Methan einen Anzeigetest bei dem gleichen Sensor durchzuführen, um ihn auf eine Methan-Vergiftung zu überprüfen.

Mit dem Mehrgaswarngerät MX6 iBrid bietet Industrial Scientific eine bessere Lösung für dieses Problem. Das MX6 gibt Ihnen die Möglichkeit, Methan als Kalibriergas festzulegen und anschließend einen Kalibrierfaktor für Pentan auszuwählen, der automatisch auf die Messwerte angewendet wird. Somit schlagen Sie zwei Fliegen mit einer Klappe! Sie können mithilfe von Methan den Sensor kalibrieren, die Genauigkeit festlegen sowie eine mögliche Sensorvergiftung für den gesamten Messbereich ermitteln und profitieren von einer erweiterten Messempfindlichkeit dank des Pentan-Korrelationsfaktors, als wäre der Sensor mit Pentan kalibriert worden. Während der Sensor seine Empfindlichkeit gegenüber Methan verliert, fallen die gemessenen Pentan-Korrelationswerte zunehmend auf.

Abgesehen vom MX6 gibt Industrial Scientific für die Kalibrierung von Sensoren für brennbare Gase immer noch die gleiche Empfehlung. Wenn Sie das zu überwachende Zielgas kennen, sollten Sie den Sensor mit einer bekannten Konzentration dieses Gases kalibrieren. Falls Sie den Sensor für die allgemeine Überwachung von brennbaren Gasen verwenden, sollten Sie ihn mit einer bekannten Konzentration von Pentan kalibrieren.

Letzten Endes müssen Sie sich entscheiden, was für Sie am wichtigsten ist. Falls Sie wissen, dass Sie die Sensoren in Bereichen verwenden müssen, in denen es zu einer Sensorvergiftung kommen kann, müssen Sie unter Umständen einfach in den sauren Apfel beißen und Ihre Sensoren regelmäßig mit Methan kalibrieren. So können Sie die Effekte der Vergiftung erkennen und trotzdem Ihre Messwerte auf Basis eines bekannten und einheitlichen Standards etablieren. Falls eine mögliche Sensorvergiftung für Sie nur eine untergeordnete Rolle spielt und Ihnen eine präzise Grundlage für Ihre Messwerte wichtiger ist, können Sie auch weiterhin mit Pentan kalibrieren und brauchen keinen Gedanken an die erwähnten Äquivalent-Gase zu verschwenden.