Các cảm biến máy đo khí độc

1. Các cảm biến máy đo khí độc

Các cảm biến máy đo khí độc là vì mỗi loại khí độc khác nhau có thể dùng 1 nguyên lý đo khí khác nhau.

Mỗi loại máy thiết bị đo dò khí độc khác nhau đều sử dụng một loại sensor cảm biến khác nhau để phát hiện khí mục tiêu, tuy nhiên, các sensor này thường có nguyên lý làm việc giống nhau khi phát hiện khí.

Ví dụ: Khí độc CO, NH3, NO, NO2, NOx, H2S, O3, Cl2, F2, HCl, HF, SO2, HCHO… sử dụng cảm biến điện hóa.

           Khí độc CO2 sử dụng cảm biến hồng ngoại (NDIR).

           Khí độc Benzene, Toluene, Xylene … sử dụng cảm biến xúc tác

………

2. Nguyên lý làm việc của các cảm biến máy đo khí độc

a. Cảm biến điện hóa trong máy đo khí độc

Trong phương pháp điện hóa, các phản ứng điện phân được thực hiện có chọn lọc trên các khí tổng hợp mục tiêu và dòng điện phân tiếp theo được đo bằng cảm biến khí.

Cảm biến khí bao gồm ba điện cực (điện cực hoạt động, tham chiếu và điện cực ngược), chất điện phân và mạch chiết áp. Điện cực là một màng thấm khí (để thấm khí và không điện phân) được xử lý bằng chất xúc tác. Khi SiH4 tiếp xúc với điện cực hoạt động, phản ứng sau xảy ra trên điện cực:

SiH₄+4H₂O®H₄SiO₄+8H++8e-       (1)

trong khi phản ứng sau xảy ra trên điện cực đếm: 2O₂+8H++8e-®4H₂O                     (2)

và dòng điện chạy đến mạch ngoài. Để làm cho phản ứng chọn lọc và dòng điện được tạo ra theo nồng độ SiH4, điện thế của điện cực hoạt động được phát hiện bởi điện cực tham chiếu và, trong phản ứng điện phân, điện cực hoạt động được duy trì ở điện thế không đổi bởi mạch chiết áp. (Tham khảo ảo ảnh sau đây.)

b. Cảm biến hồng ngoại đo khí độc CO2

Khí là các phân tử được tạo thành từ các nguyên tử hóa học khác nhau. Mỗi khí có độ hấp thụ mạnh của ánh sáng hồng ngoại ở các bước sóng cụ thể trong phổ hồng ngoại 1 đến 20μm và lượng ánh sáng hồng ngoại hấp thụ tỷ lệ thuận với nồng độ khí của nó theo định luật Bia-Lambert. Bằng cách sử dụng đặc tính này, có thể đo nồng độ khí của khí mục tiêu dựa trên lượng ánh sáng hồng ngoại được hấp thụ. Hơn nữa, độ chọn lọc khí của cảm biến có thể được tăng cường bằng cách bổ sung bộ lọc quang, giúp lọc tất cả ánh sáng bên ngoài bước sóng mà các phân tử khí mục tiêu có thể hấp thụ.

Nguyên lý làm việc cảm biến điện hóa đo khí độc CO2

Bức xạ hồng ngoại từ nguồn sáng hồng ngoại (1) được cắt bằng bộ điều chỉnh ánh sáng (2). Ánh sáng hồng ngoại truyền qua cửa sổ (3) và ô (4) đến bộ lọc quang (5), chỉ cho phép các bước sóng nhất định truyền đến cảm biến hồng ngoại (6), sau đó đo lượng hồng ngoại được hấp thụ bởi khí. Lượng hấp thụ được chuyển đổi thành tín hiệu điện, được chuyển đổi thành nồng độ khí bằng máy vi tính (7)

c. Nguyên lý làm việc của sensor đo khí độc Benzene Toluene Xylene …

Quá trình đốt xúc tác xảy ra trên lớp xúc tác được áp dụng trên cuộn platinum ngay cả khi nồng độ khí thấp hơn giới hạn dễ cháy thấp hơn (LFL). Điều này gây ra sự gia tăng nhiệt độ của cuộn dây bạch kim và tăng điện trở của nó. Sự thay đổi này được đọc dưới dạng điện áp vi sai sử dụng mạch cầu. Quá trình này cho phép phát hiện các khí dễ cháy trong không khí lên đến LFL.

3. Thông số kỹ thuật của máy đo khí độc XPS-7 Cosmos

Hướng dẫn sử dụng tiếng Anh: Tại đây (XPS-7 Manual)

Hướng dẫn sử dụng tiếng Việt: Tại đây

Model	XPS-7
Nguyên lý đo	Pin điện hóa
Loại khí đo	Các loại khí trong nhà máy sản xuất bán dẫn
Phương pháp lấy mẫu	Hấp thụ
Dải đo	Tùy theo thông số kỹ thuật của khí
Độ phân dải	1/100 toàn dải
Sai số hiển thị	±10% toàn dải
Chế độ cảnh báo	Cảnh báo 2 cấp độ
Hiển thị cảnh báo	Âm thanh, đèn nháy
Thời gian tiếp xúc	60s hoặc thấp hơn (60% tiếp xúc)
Nhiệt độ làm việc	0 đến 40°C
Nguồn cấp	4 pin x AA alkaline (*1) hoặc sử dụng bộ đổi nguồn AC
Tuổi thọ pin*2	Lên đến 12 giờ (dùng pin Ankan ở 20 độ C)
Kích thước	W62 x H150 x D128mm (Không bao gồm phần nhô ra)
Khối lượng	Xấp xỉ. 1.3kg
Phụ kiện chính	Vòi lấy mẫu khí có đầu dò, dây đeo vai, Pin Ankan x 4, bộ lọc dự phòng
Phụ kiện tùy chọn	Bộ đổi nguồn AC (100 VAC/6 VDC), sensor stocker, log data collection kit

*1 Trong điều kiện đo giống hệt nhau.

*2 Tuổi thọ pin có thể thay đổi theo điều kiện môi trường xung quanh, điều kiện sử dụng, thời gian lưu trữ, nhà sản xuất pin, v.v.

Danh sách khí đo (cảm biến) Các cảm biến máy đo khí độc