Hướng dẫn sử dụng cho Cảm biến khí tổng hợp/khí VOC

I. Tổng quan

Bộ cảm biến All Gas/VOC là một bộ cảm biến khí dạng polymer rắn được thiết kế để đo lường toàn diện nhiều hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) và các khí độc hại. Thiết bị hoạt động dựa trên nguyên lý điện hóa polymer trạng thái rắn, tương tự như cơ chế phản ứng của điện hóa pha lỏng truyền thống. Các thành phần chính được sản xuất bằng quy trình in, nhờ đó nâng cao đáng kể độ nhất quán sản phẩm và năng suất sản xuất.

II. Nguyên lý Hoạt động

Cảm biến bao gồm ba điện cực: SE (Điện cực Cảm biến) đóng vai trò là điện cực làm việc, CE (Điện cực Đối) đóng vai trò là điện cực đối, và RE (Điện cực Tham chiếu) đóng vai trò là điện cực phụ. Điện cực tham chiếu duy trì một thế ổn định và được nối với điện cực làm việc, cho phép đo chính xác thế của điện cực làm việc cũng như các thay đổi của nó.

III. Ứng dụng

Cảm biến thường hoạt động ở hai chế độ ứng dụng chính:

1. Đo lường toàn diện : Đây là việc đo tổng lượng của nhiều khí độc và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs). Nồng độ khí mà cảm biến phát hiện biểu thị nồng độ tổng hợp toàn diện, và không thể phân biệt giá trị nồng độ của từng loại khí riêng lẻ.

2. Đo lường Khí Đơn : Đây là việc đo nồng độ của một loại khí mục tiêu duy nhất trong một môi trường đơn lẻ (tức là tại cùng một thời điểm, chỉ có một loại khí hiện diện trong môi trường).

IV. Hiệu chuẩn

1.Phương pháp Hiệu chuẩn Đo lường Tổng hợp --Khi cảm biến được sử dụng để đo lường toàn diện, khí hiệu chuẩn cần được chọn theo loại khí cụ thể cần đo và mục đích kiểm tra.

1.1 Xác định khí có nồng độ cao nhất trong môi trường hỗn hợp khí, và dùng khí chuẩn của loại khí này để hiệu chuẩn cảm biến.

1.2 Xác định khí có mức độ nguy hiểm cao nhất trong môi trường hỗn hợp khí, và dùng khí chuẩn của loại khí này để hiệu chuẩn cảm biến.

1.3 Nếu có khí mục tiêu cần đo được quy định theo yêu cầu đo lường, hãy dùng khí chuẩn của khí được chỉ định đó để hiệu chuẩn cảm biến.

1.4 Khi không xác định được các điều kiện trên, có thể sử dụng khí carbon monoxide để hiệu chuẩn theo phương pháp tỷ lệ 1:2 nhằm đảm bảo độ nhạy phản ứng với hầu hết các loại khí.

2.Phương Pháp Hiệu Chuẩn Đo Lường Đơn

Khi cảm biến được sử dụng để đo lường đơn, hãy hiệu chuẩn bằng nồng độ khí chuẩn của khí cần đo.

V. Những Lưu Ý Khi Phát Hiện Các Loại Khí Khác Nhau

5.1 Ethanol (Rượu) -Ethanol là một hợp chất hữu cơ có công thức phân tử C₂H₆O , khối lượng phân tử 46.07, điểm bắt lửa 363°C , khối lượng riêng tương đối 1.59(nặng hơn không khí, không khí = 1), giới hạn nổ thấp hơn 3.3%vol , giới hạn nổ trên 19%vol , và nồng độ thoải mái môi trường khoảng 50–100ppm . Ở nhiệt độ và áp suất phòng, ethanol là chất lỏng trong suốt, không màu, dễ bay hơi, dễ cháy và có độc tính thấp; dạng lỏng tinh khiết không thể uống trực tiếp. Nó có mùi thơm đặc trưng, hơi cay nồng, vị hơi ngọt và để lại cảm giác cay kích thích ở hậu vị. Chất này dễ cháy và hơi của nó có thể tạo thành hỗn hợp nổ với không khí. Ethanol trộn lẫn hoàn toàn với nước theo mọi tỷ lệ.

Trạng thái phản ứng bình thường của Ethanol trong toàn bộ cảm biến khí -Khi khí ethanol (rượu) đi vào cảm biến, một phản ứng hóa học xảy ra trên Điện cực làm việc SE . Dòng Điện cực đối CE và Điện cực tham chiếu RE không tiếp xúc với khí ethanol (rượu). Khi một lượng ethanol phù hợp đi vào, toàn bộ khí sẽ phản ứng hoàn toàn tại điện cực làm việc SE. Tại thời điểm này, trạng thái đo lường của cảm biến là tối ưu. Phản ứng của ethanol trong cảm biến là một phản ứng tích cực , và tín hiệu đầu ra là giá trị dương.

Trạng Thái Phản Ứng Của Ethanol Nồng Độ Cao Trong Cảm Biến Khí Toàn Phần -Khi khí ethanol nồng độ cao hoặc khí có áp suất được hướng trực tiếp vào lỗ hút khí, một lượng lớn khí ethanol đi vào cảm biến. Điện cực làm việc SE không thể hoàn thành phản ứng trong thời gian ngắn, hoặc do áp lực, khí có thể xâm nhập vào điện cực tham chiếu RE. Điều này khiến tín hiệu chuyển từ dương sang âm. Nếu nồng độ vượt quá 1500ppm và khí được cấp liên tục trong 2 giờ , cảm biến yêu cầu ít nhất 10 giờ thời gian phục hồi trước khi việc đo lường bình thường có thể tiếp tục lần thứ hai.

5.2 Phương pháp Hiệu chuẩn Ethanol

Tôi nếu phép đo dành riêng cho ethanol (rượu), nên sử dụng cảm biến rượu chuyên dụng. Nếu vẫn cần thực hiện phép đo tổng hợp và thỉnh thoảng cần phát hiện cồn, hãy dùng khí ethanol với nồng độ dưới 100ppm để hiệu chuẩn, với tốc độ dòng chảy là 300ml/phút và lượng cấp khí liên tục tối đa là 3 phút . Trong quá trình hiệu chuẩn, tránh hướng dòng khí trực tiếp vào lỗ hút khí; thay vào đó, hãy sử dụng hướng bên hông (góc 90 độ so với lỗ hút khí) để cảm biến có thể đo trong trạng thái khuếch tán và ngăn ngừa dòng chảy (ảnh hưởng của dòng). Đối với các ứng dụng đặc biệt, vui lòng liên hệ công ty chúng tôi để được tư vấn riêng.

Các Trường Hợp Kiểm Tra/Hiệu Chuẩn Phi Tiêu Chuẩn -Khi không có sẵn khí chuẩn ethanol để kiểm tra/hiệu chuẩn cảm biến và phải sử dụng cồn lỏng, lưu ý những điều sau:  Khi một miếng vải hoặc vật liệu khác được thấm cồn lỏng và đặt vào trong túi/bình kín bằng nhựa hoặc thủy tinh, nồng độ trong không gian kín ở nhiệt độ phòng (25°C) có thể bay hơi ngay lập tức lên tới 600,000ppm , và nồng độ hơi sẽ cao hơn ở nhiệt độ trên 25°C. Do đó, không được đặt trực tiếp miếng vải hoặc vật liệu đã thấm cồn để kiểm tra cảm biến .  Nếu phải sử dụng phương pháp này để hiệu chuẩn/kiểm tra tương đối, hãy pha loãng khí trước khi đo:  Chuẩn bị một xi-lanh, một túi/bình kín, và tính toán thể tích của túi/bình kín.  Xác định tỷ lệ pha loãng dựa trên nồng độ mục tiêu (100ppm hoặc thấp hơn).  Sử dụng xi-lanh để hút một thể tích khí đã được tính toán trước từ túi hơi 600.000ppm và tiêm vào một túi/bình kín khác để pha loãng.  Đặt cảm biến cần kiểm tra vào trước trong túi/bình pha loãng, và định vị nó theo trọng lượng riêng của khí ethanol so với không khí.