Đánh giá xem cảm biến phân tích khí có cần hiệu chuẩn hay không, cần kết hợp trạng thái hoạt động của thiết bị, đặc điểm bất thường của dữ liệu, yêu cầu chu kỳ hiệu chuẩn và phán đoán toàn diện thay đổi môi trường bên ngoài, cốt lõi là thông qua "xác minh dữ liệu, phát hiện chức năng, quản lý chu kỳ" ba chiều lớn để xác định cảm biến trôi dạt hoặc rủi ro thất bại, tránh cảm biến không được gây ra biến dạng kết quả phát hiện (ví dụ: báo động sai an toàn/báo cáo rò rỉ, dữ liệu bảo vệ môi trường vượt chỉ tiêu). Dưới đây là phương pháp phán đoán cụ thể, che phủ cảnh vận hành hàng ngày và bất thường:
I. Đánh giá theo "đặc điểm bất thường của dữ liệu": nhận dạng trực tiếp cảm biến trôi
Nếu cảm biến bị suy giảm hiệu suất hoặc trôi dạt, nó sẽ được phản ánh trực tiếp trên dữ liệu phát hiện và cần tập trung vào 5 loại bất thường sau:
1. Dữ liệu "ổn định và không thay đổi" hoặc "không phản hồi"
Hiện tượng:
Thông qua nồng độ khí tiêu chuẩn đã biết (ví dụ: 100ppmCO để hiệu chuẩn), số đọc cảm biến không thay đổi trong một thời gian dài (ví dụ: luôn hiển thị 0 hoặc giá trị cố định);
Nồng độ khí thay đổi đáng kể trong môi trường (chẳng hạn như chuyển từ không khí sạch sang khí nồng độ cao) và đọc không dao động (chẳng hạn như cảm biến VOC vẫn hiển thị "0" trong môi trường dễ bay hơi dung môi).
Nguyên nhân: Các thành phần lõi của cảm biến bị hỏng (chẳng hạn như chất điện phân cảm biến điện hóa bị khô, ngộ độc chất xúc tác cảm biến đốt xúc tác) hoặc lỗi truyền tín hiệu cần phải ngừng sử dụng và hiệu chuẩn/thay thế ngay lập tức.
Dữ liệu "trôi dạt quá mức": lệch khỏi giá trị lý thuyết hoặc đường cơ sở lịch sử
Hiện tượng:
Độ lệch so sánh với khí tiêu chuẩn vượt quá phạm vi: sau khi đi qua khí tiêu chuẩn, lỗi đọc cảm biến và giá trị tiêu chuẩn vượt quá phạm vi cho phép quy định trong hướng dẫn thiết bị (ví dụ: lỗi quy định ≤ ± 5% FS, lỗi thực tế lên đến ± 10% FS);
Tương phản bất thường với dữ liệu lịch sử: theo dõi lâu dài cùng một môi trường ổn định (chẳng hạn như nồng độ oxy tại các điểm cố định trong xưởng) và dữ liệu gần đây liên tục trôi dạt một chiều (chẳng hạn như nồng độ oxy giảm từ 20,9% VOL xuống 19,5% VOL mỗi tháng và môi trường không thay đổi đáng kể).
Ví dụ: Một nhà máy sử dụng cảm biến CO để giám sát khí thải của xưởng, sau khi khí tiêu chuẩn (50ppmCO) đi qua, cảm biến hiển thị 58ppm, lỗi 16%, vượt xa phạm vi cho phép ± 5%, chỉ ra rằng cảm biến đã trôi và cần hiệu chuẩn.
Dữ liệu "dao động không có quy luật": không có sự can thiệp từ bên ngoài nhưng thường xuyên thay đổi
Hiện tượng: Trong môi trường ổn định nồng độ khí (chẳng hạn như buồng hiệu chuẩn phòng thí nghiệm), cảm biến đọc nhảy không đều (chẳng hạn như 20ppm một lúc, 35ppm một lúc, không có kích thích rõ ràng) và loại trừ các yếu tố bên ngoài như "dao động luồng không khí, nhiễu điện từ".
Lý do: sự ổn định của cảm biến giảm (chẳng hạn như mất kiểm soát nhiệt độ cảm biến bán dẫn, tiếp xúc điện cực cảm biến điện hóa kém), cần phải xác minh sự ổn định thông qua hiệu chuẩn, nếu sau khi hiệu chuẩn vẫn dao động, cần phải thay thế cảm biến.
4. Tốc độ phản hồi "chậm hơn đáng kể": không thể nắm bắt kịp thời sự thay đổi nồng độ
Hiện tượng:
Sau khi đi qua khí tiêu chuẩn, thời gian đáp ứng của cảm biến đạt 90% phạm vi đầy đủ (T90) vượt xa quy định trong hướng dẫn (nếu quy định T90 ≤30 giây, thực tế mất 2 phút);
Khi rò rỉ khí xảy ra tại hiện trường, báo động của cảm biến bị trễ (chẳng hạn như sau khi ngửi thấy mùi nhân tạo, cảm biến vẫn chưa kích hoạt báo động).
Lý do: Độ nhạy cảm biến giảm (như ô nhiễm ống kính quang học cảm biến hồng ngoại, tắc màng khuếch tán cảm biến điện hóa), cần hiệu chuẩn sau khi làm sạch, nếu tốc độ phản ứng sau khi hiệu chuẩn không được cải thiện, cần thay thế các yếu tố.
5. Zero/Full Range "Offset": Đường cơ sở không được gây ra lỗi tổng thể
Hiện tượng:
Độ lệch điểm 0: Trong môi trường không khí sạch (ví dụ: nitơ có độ tinh khiết cao hoặc khí không có mục tiêu), cảm biến điểm 0 đọc sai từ "điểm không lý thuyết" (ví dụ: điểm không cảm biến oxy phải gần 0% VOL và thực tế hiển thị 1,5% VOL); 0 cảm biến CO phải gần 0 ppm, 5 ppm thực tế được hiển thị);
Độ lệch phạm vi đầy đủ: Đi qua một phạm vi đầy đủ các khí tiêu chuẩn (chẳng hạn như phạm vi cảm biến 0-1000ppm, thông qua 1000ppm Standard Gas), chỉ đọc 800ppm với độ lệch 20%.
Key: Zero và Full Range là điểm chuẩn cốt lõi để hiệu chuẩn cảm biến và bất kỳ sự thay đổi điểm chuẩn nào cũng gây ra lỗi phát hiện ở tất cả các điểm tập trung cần được hiệu chuẩn ngay lập tức.
Thứ hai, đánh giá theo "kết quả kiểm tra chức năng": xác minh hiệu suất bằng các phương tiện phụ trợ
Một số máy phân tích khí đi kèm với "Chế độ phát hiện chức năng" có thể nhanh chóng xác định xem cảm biến có cần hiệu chuẩn hay không thông qua chương trình tích hợp hoặc các công cụ bên ngoài:
1. Thiết bị đi kèm với xác minh chức năng "Zero Calibration/Span Calibration"
Hầu hết các máy phân tích hỗ trợ "hiệu chuẩn điểm không bằng tay" (thông qua không khí sạch, thiết bị sẽ tự động đặt số đọc hiện tại là 0) và "hiệu chuẩn nhịp" (thông qua khí tiêu chuẩn, thiết bị sẽ tự động điều chỉnh số đọc đến giá trị tiêu chuẩn):
Nếu sau khi "hiệu chuẩn điểm không", số 0 vẫn không thể trở lại giá trị lý thuyết (ví dụ: cảm biến oxy vẫn hiển thị 1% vol sau khi hiệu chuẩn điểm không);
Nếu "Span Calibration" được thông báo, thiết bị sẽ báo "Calibration failed" (chẳng hạn như khi khí tiêu chuẩn đi qua, số đọc không thể đạt hơn 90% giá trị tiêu chuẩn và thiết bị sẽ xác định hiệu chuẩn là không hợp lệ).
Các trường hợp trên cho thấy cảm biến đã trôi dạt nghiêm trọng, trước tiên cần kiểm tra lỗi phần cứng (chẳng hạn như cảm biến được lắp đặt đúng chỗ), sau đó thử hiệu chuẩn, nếu hiệu chuẩn nhiều lần thất bại, cần thay thế cảm biến.
2. So sánh dữ liệu "cùng loại cảm biến" hoặc "thiết bị tiêu chuẩn"
Nếu có nhiều hơn một máy phân tích cùng loại tại hiện trường, cảm biến được phát hiện có thể được đặt trong cùng một môi trường ổn định với cảm biến "đã biết hiệu chuẩn" để so sánh số đọc:
Nếu độ lệch đọc của cả hai vượt quá ± 5% (hoặc lỗi thiết bị cho phép), cảm biến được phát hiện có thể cần hiệu chuẩn;
Nếu có thiết bị tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm (ví dụ: sắc ký khí, máy phân tích khí hồng ngoại chính xác cao), kết quả phát hiện của máy phân tích hiện trường có thể được so sánh với thiết bị tiêu chuẩn:
Ví dụ: Phát hiện khí thải nhất định bằng máy phân tích VOC tại chỗ, đọc 80ppm; Thử nghiệm cùng một mẫu bằng máy sắc ký khí trong phòng thí nghiệm, đọc 65ppm với độ lệch 18,7%, cho thấy cảm biến hiện trường cần được hiệu chuẩn.