Tìm hiểu về cảm biến khí gas: Nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Cảm biến khí gas là một thiết bị đo lường rất quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp và môi trường. Vậy cảm biến khí gas có mấy loại và nguyên lý hoạt động của chúng như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết này.

Cảm biến khí gas là gì?

Cảm biến khí gas là thiết bị cảm biến dùng để phát hiện sự có mặt của khí gas trong môi trường. Việc sử dụng cảm biến giúp cho người sử dụng có thể phát hiện được những nguy hiểm, từ đó đưa ra biện pháp phòng ngừa và giảm thiểu rủi ro. Ngoài việc sử dụng máy đo khí gas thì cảm biến khí gas cũng là một trong những thiết bị được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp, y tế, an ninh và gia đình.

Xem thêm: Khí Gas là gì? Hướng dẫn các bước xử lý khi khí gas rò rỉ

Các loại cảm biến khí gas

Có rất nhiều loại cảm biến khí gas khác nhau, và để chọn được loại phù hợp nhất, chúng ta cần hiểu rõ các đặc điểm của từng loại. Các loại cảm biến khí có thể được phân loại dựa trên nhiều yếu tố khác nhau.

Đầu tiên, theo các loại khí gas khác nhau, chúng ta có thể chia thành các loại cảm biến khí dễ cháy và cảm biến khí độc. Cảm biến khí dễ cháy thường sử dụng các phương pháp như xúc tác đốt, hồng ngoại, dẫn nhiệt, và bán dẫn. Trong khi đó, cảm biến khí độc thường sử dụng các phương pháp như điện hóa, kim loại bán dẫn, quang hóa, ion hóa ngọn lửa. Ngoài ra, cảm biến khí độc hại thường sử dụng tia hồng ngoại, tia cực tím, v.v. Trong khi đó, cảm biến oxy thường sử dụng chất thuận từ, zirconia và các loại khác.

Phân loại thiết bị cảm biến nồng độ gas

Thứ hai, có thể phân loại cảm biến khí dựa trên các phương pháp sử dụng khác nhau, ví dụ như máy đo khí cầm tay và máy dò khí cố định.

Thứ ba, có thể phân loại cảm biến khí dựa trên các phương pháp lấy mẫu khác nhau, ví dụ như cảm biến khuếch tán và cảm biến bơm.

Thứ tư, phân loại cảm biến khí dựa trên các chức năng khác nhau, ví dụ như cảm biến khí đơn (chỉ có thể phát hiện một khí) và cảm biến khí hỗn hợp (có thể phát hiện nhiều khí khác nhau).

Cuối cùng, chúng ta có thể phân loại cảm biến khí dựa trên các nguyên tắc phát hiện khác nhau, ví dụ như cảm biến khí bán dẫn, cảm biến khí điện hóa, cảm biến khí NDIR, cảm biến khí xúc tác, cảm biến khí dẫn nhiệt, cảm biến khí từ tính, và nhiều hơn nữa. Qua đó, việc lựa chọn cảm biến khí phù hợp trở nên dễ dàng hơn với người dùng.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến khí gas

Nguyên lý hoạt động của cảm biến là dựa trên nguyên lý của hiện tượng tương tác giữa khí và các chất vật lý hoặc hóa học.

Nguyên lý hoạt động

Cụ thể, cảm biến thường có một lớp màng hoạt động với một hoặc nhiều chất hấp phụ có tính chọn lọc đối với loại khí cần phát hiện. Khi khí tương tác với màng hoạt động, nó sẽ gây ra thay đổi trong tính chất của màng đó, ví dụ như sự thay đổi khối lượng, điện trở, điện dung, hoặc sự thay đổi màu sắc của màng.

Sau đó, các thông số này được đo lường bởi các điện cực, cảm biến hoặc bộ vi xử lý để xác định mức độ hiện diện của khí và báo cáo kết quả đó.

Xem thêm: Máy dò khí độc khí gas, khí co, khí cháy nổ

Ứng dụng của cảm biến khí gas

Cảm biến khí gas có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ công nghiệp đến dân dụng.

Công nghiệp

Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp để giám sát an toàn trong quá trình sản xuất, như phát hiện rò rỉ khí gas và ngăn ngừa sự cố nổ. Thiết bị này cũng được sử dụng để đo nồng độ khí trong quá trình sản xuất, giúp tăng hiệu quả và tiết kiệm năng lượng.

Dân dụng

Được sử dụng trong các gia đình để phát hiện rò rỉ khí gas, giúp ngăn ngừa sự cố nổ và đảm bảo an toàn cho gia đình. Ngoài ra, sản phẩm còn được sử dụng trong các thiết bị gia dụng như máy lọc không khí, máy lọc không khí, máy sưởi, giúp kiểm soát chất lượng không khí trong nhà.

Ứng dụng của cảm biến khí

Năng lượng

Bên cạnh đó, cảm biến khí gas còn được sử dụng trong lĩnh vực năng lượng để đo lượng khí thải của các thiết bị sản xuất năng lượng như lò hơi và động cơ đốt trong.

Với những ứng dụng đa dạng như vậy, thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát an toàn, bảo vệ môi trường và tăng hiệu quả sản xuất.

Tổng kết lại, cảm biến khí gas là một thiết bị rất quan trọng trong việc giám sát nồng độ khí gas giúp đảm bảo an toàn cho con người và môi trường. Để chọn được loại cảm biến phù hợp với nhu cầu sử dụng, bạn cần hiểu rõ về cách phân loại và nguyên lý hoạt động của chúng. Hy vọng bài viết đã giúp bạn có thêm thông tin hữu ích về sản phẩm này, từ đó đưa ra quyết định mua dễ dàng hơn.