Cảm biến khí có thể nhanh chóng nắm bắt một lượng nhỏ thay đổi khí, đưa ra cảnh báo kịp thời hoặc kích hoạt các biện pháp kiểm soát để ngăn ngừa tai nạn xảy ra một cách hiệu quả. Cho dù đó là rò rỉ khí độc hại và độc hại trong sản xuất công nghiệp hoặc tích tụ khí đốt trong nhà bếp gia đình, nó có thể được phát hiện kịp thời. Nó có thể được sử dụng để phát hiện các loại khí khác nhau, bao gồm khí dễ cháy, khí độc, khí trơ, cũng như các chất gây ô nhiễm môi trường, v.v. Điều này làm cho nó có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như hóa dầu, giám sát môi trường, y tế và nhà thông minh.

Các bước xác định cảm biến khí:

1. Giai đoạn chuẩn bị

- Chọn cảm biến có phạm vi phù hợp: Tùy thuộc vào loại khí cần đo và phạm vi nồng độ ước tính, chọn mô hình cảm biến có phạm vi đo tương ứng và độ nhạy cao, đảm bảo tín hiệu khí mục tiêu có thể được chụp chính xác mà không bị quá tải. Ví dụ, khi phát hiện rò rỉ khí độc hại ở nồng độ thấp, cần chọn cảm biến có độ chính xác cao và phạm vi thấp; Việc giám sát một số thành phần có hàm lượng cao hơn trong môi trường khí quyển có thể đòi hỏi một lượng lớn thiết bị.

- Dụng cụ hiệu chuẩn: Đặt cảm biến khí trong môi trường khí tiêu chuẩn với nồng độ chính xác đã biết để thực hiện các hoạt động hiệu chuẩn. Bằng cách so sánh sự khác biệt giữa giá trị đầu ra của cảm biến và giá trị tiêu chuẩn, điều chỉnh các thông số bên trong hoặc cách đường cong phù hợp để làm cho kết quả đo chính xác và đáng tin cậy hơn. Quá trình này rất quan trọng để đảm bảo tính hợp lệ của dữ liệu thử nghiệm tiếp theo.

2. Liên kết lấy mẫu

- Thu thập mẫu khí: Sử dụng thiết bị lấy mẫu để lấy mẫu khí đại diện từ môi trường được thử nghiệm. Khi lấy mẫu nên cố gắng giữ tốc độ dòng chảy ổn định, tránh sự không đồng đều của mẫu do nhiễu loạn và các yếu tố khác; Đồng thời kiểm soát khối lượng lấy mẫu để đáp ứng nhu cầu phân tích và giảm chất thải. Nếu có nhiều yếu tố gây nhiễu tại chỗ (như bụi, hơi nước, v.v.), bạn cũng cần xem xét lắp đặt các thành phần tiền xử lý lọc để cải thiện chất lượng dữ liệu.

- Truyền đến đơn vị cảm biến: Chuyển khí thu được đến khu vực cảm biến lõi một cách đều đặn. Trong quá trình này để ngăn chặn tắc đường ống, rò rỉ khí và các tình huống khác xảy ra để tránh ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả kiểm tra. Đường ống làm bằng vật liệu trơ có thể được sử dụng để giảm lỗi do hiệu ứng hấp phụ.

3. Quá trình phát hiện

- Chuyển đổi và khuếch đại tín hiệu: Khi các phân tử khí mục tiêu tương tác với vật liệu hoạt động trên bề mặt cảm biến, nó sẽ gây ra sự thay đổi về tính chất vật lý hoặc hóa học, dẫn đến sự thay đổi tín hiệu điện. Những tín hiệu yếu này trở nên dễ đọc và ghi lại sau khi được xử lý bởi bộ khuếch đại. Các cảm biến với các nguyên tắc khác nhau (chẳng hạn như loại điện hóa, loại bán dẫn, loại hấp thụ hồng ngoại, v.v.) sẽ có các đặc tính phản hồi khác nhau, đòi hỏi các thiết lập tối ưu hóa được nhắm mục tiêu.

- Thu thập và phân tích dữ liệu: Sử dụng hệ thống phần mềm phù hợp để thu thập và lưu trữ các điểm dữ liệu đến từ cảm biến trong thời gian thực, lập bản đồ các đường cong thay đổi nồng độ theo thời gian. Xu hướng thay đổi nồng độ khí và liệu có biến động bất thường hay không có thể được xác định bằng cách quan sát các khía cạnh như hình dạng đường cong, kích thước đỉnh, v.v. Tính chính xác của kết quả có thể được xác minh thêm khi cần thiết kết hợp với các phương tiện phụ trợ khác, chẳng hạn như sắc ký.