"Por que meus sensores de SO2 estão apresentando falha prematura? Espere … agora eles estão bem. O que está acontecendo?" É um cenário de que já ouvimos falar várias vezes. Embora se espere que normalmente os sensores de dióxido de enxofre (SO2) durem entre dois e cinco anos, parece haver situações em que eles podem falhar prematuramente. Podem depois voltar a funcionar sem nenhuma intervenção do usuário.
Antes de discutirmos por que os sensores de SO2 podem falhar prematuramente, vamos rever como a Industrial Scientific avalia a vida útil dos nossos sensores. Durante a calibração do sensor, a sensibilidade bruta do sensor é medida e então um cálculo é usado para traduzir essa sensibilidade em um número. Esse número, chamado de "reserva de vida útil", fornece uma maneira fácil de saber quando um sensor está se aproximando da necessidade de substituição. Se um sensor tiver uma reserva de vida útil de mais de 100%, ele está em condição de novo. Se o valor de vida útil estiver entre 70% e 99%, o sensor está em boas condições. Quando o valor está entre 50 e 69%, é hora de começar a planejar a substituição do sensor. Quando o valor de vida útil cair abaixo de 50%, o sensor falhará na calibração e deverá ser substituído. Na maioria das situações, a degradação de um sensor é linear e gradual. Quando não é, sabemos que um fator externo afetou a vida útil do sensor.
O fator comum nos casos em que os sensores de SO2 se comportam de forma errática é o ambiente. Em climas onde o frio e a baixa umidade relativa prevalecem por semanas seguidas, os sensores de SO2 provavelmente terão vida útil reduzida.
O efeito da baixa umidade nos sensores de SO2 é significativo. Por exemplo, o gráfico abaixo mostra os resultados da exposição contínua de um sensor de SO2 a 11% de UR. O intervalo cai mais de 50% em um mês até atingir o equilíbrio nesse nível baixo de umidade. O sensor tem 50% de vida útil restante após cerca de dois meses.
Simplificando, a composição química dos sensores de SO2 os torna suscetíveis ao ambiente. Dentro dos sensores de SO2 há um eletrólito a base de água. Esse eletrólito pode facilmente perder a água em condições de baixa umidade, diminuindo a sua mobilidade e dificultando sua capacidade de participar do ciclo de reação química dentro do sensor eletroquímico. Seu ponto de congelamento também varia com a mudança de concentração devido a mudanças ambientais. Em tempo frio, a mudança de concentração facilita o congelamento do eletrólito, fazendo com que ele perca novamente sua mobilidade. Isso reduz significativamente a sensibilidade do sensor e pode fazer com que ele falhe na calibração.
Embora o eletrólito dos sensores de SO2 possa facilmente perder água em condições de baixa umidade, também pode absorver a umidade do ar. Isso aumenta a mobilidade iônica e faz com que a sensibilidade do sensor se recupere. Você verá que o sensor será aprovado na calibração.
Os resultados do aumento e da diminuição da umidade podem ser vistos em uma revisão de longo prazo do histórico da vida útil de um sensor de SO2. Por exemplo, na imagem abaixo, o padrão de onda indica que o intervalo do sensor é baixo no inverno (janeiro-fevereiro para o hemisfério norte) e alto quando ele se recupera em temperaturas mais quentes e maior umidade.
Em resumo, o sensor perde sensibilidade quando está frio e seco no exterior, mas a recupera quando as temperaturas mais quentes e a umidade mais elevada regressam.
Com base no que sabemos sobre o comportamento do sensor de SO2, o cuidado e o armazenamento adequados do sensor podem ajudar muito a preservar sua vida útil. Para evitar que o sensor seque, armazene os detectores de gás e os sensores sobressalentes em um gabinete ou sala com umidade relativamente alta no inverno. Por exemplo, colocar um umidificador em uma sala de armazenamento de equipamentos pode evitar problemas no sensor de SO2. Outra opção é usar um refrigerador umidificador de charutos, que mantém a umidade relativa entre 60% e 70%.
Normalmente, é possível recuperar um sensor de SO2. Uma forma rápida e fácil de repor a umidade do eletrólito é colocar o sensor em um saco de plástico com zíper com uma toalha de papel úmida e guardar o saco em um local quente. O sensor se recupera normalmente durante a noite.
Embora saibamos que a composição química dos sensores de SO2 os torna suscetíveis a temperaturas frias e baixa umidade, há passos que podemos seguir para prolongar a vida útil de um sensor. Algo tão simples como um umidificador pode compensar muito os danos causados pelo ambiente. Podemos inclusive restaurar um sensor que tenha falhado na calibração expondo-o a um ambiente úmido por algumas horas. Se nada mais ajudar, o verão voltará e, enquanto todos nós estivermos aproveitando nossos dias de praia, nossos sensores de SO2 estarão aproveitando o retorno do ar quente e úmido.