Máy đo khí công nghiệp hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy, khu công nghiệp, hầm mỏ, kho hóa chất và nhiều môi trường làm việc có nguy cơ phát sinh khí độc hoặc khí cháy nổ. Để phát hiện chính xác từng loại khí, mỗi thiết bị sẽ được trang bị cảm biến máy đo khí (hay còn gọi là sensor đo khí) phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.

Vậy hiện nay có những loại cảm biến nào được sử dụng phổ biến trong máy đo khí công nghiệp? Hãy cùng tìm hiểu dưới đây.

1. Cảm biến điện hóa (Electrochemical Sensor)

Cảm biến điện hóa là loại sensor đo khí phổ biến nhất trong các máy đo khí cầm tay hiện nay. Nguyên lý hoạt động dựa trên phản ứng hóa học giữa khí cần đo và điện cực bên trong cảm biến, từ đó tạo ra dòng điện tỷ lệ với nồng độ khí.

Ưu điểm

• Độ chính xác cao.
• Độ nhạy tốt với khí độc nồng độ thấp.
• Tiêu thụ điện năng thấp.
• Kích thước nhỏ gọn.

Khí thường đo

• Carbon Monoxide (CO)
• Hydrogen Sulfide (H₂S)
• Sulfur Dioxide (SO₂)
• Chlorine (Cl₂)
• Ammonia (NH₃)
• Oxygen (O₂)

Ứng dụng

• Nhà máy hóa chất.
• Xử lý nước thải.
• Nhà máy thực phẩm.
• Công nghiệp dầu khí.

2. Cảm biến hồng ngoại (Infrared – IR Sensor)

Cảm biến IR hoạt động dựa trên nguyên lý hấp thụ tia hồng ngoại của các phân tử khí. Mỗi loại khí sẽ hấp thụ ánh sáng ở bước sóng khác nhau, từ đó thiết bị xác định được nồng độ khí trong môi trường.

Ưu điểm

• Độ ổn định cao.
• Tuổi thọ dài.
• Không bị ảnh hưởng bởi tình trạng thiếu oxy.
• Ít phải hiệu chuẩn.

Khí thường đo

• Carbon Dioxide (CO₂)
• Methane (CH₄)
• Hydrocarbon
• Một số khí dễ cháy khác.

Ứng dụng

• Kho lạnh.
• Nhà máy sản xuất thực phẩm.
• Hệ thống HVAC.
• Công nghiệp dầu khí.

3. Cảm biến quang ion hóa (PID – Photoionization Detector)

Cảm biến PID sử dụng tia cực tím (UV) để ion hóa các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC). Sau khi bị ion hóa, các phân tử khí tạo ra dòng điện và được chuyển đổi thành giá trị nồng độ.

Ưu điểm

• Phát hiện nồng độ VOC rất thấp.
• Độ nhạy cực cao, có thể đo ở mức ppb.
• Phản hồi nhanh.

Khí thường đo

• Benzene.
• Toluene.
• Xylene.
• Acetone.
• Hàng trăm hợp chất VOC khác.

Ứng dụng

• Nhà máy sơn.
• Nhà máy hóa chất.
• Phòng thí nghiệm.
• Giám sát môi trường.

4. Cảm biến xúc tác (Catalytic Bead Sensor)

Catalytic Bead là loại cảm biến máy đo khí chuyên dùng để phát hiện khí cháy nổ. Bên trong cảm biến có hai hạt xúc tác được nung nóng, khi khí cháy tiếp xúc sẽ xảy ra quá trình oxy hóa và tạo ra sự thay đổi điện trở.

Ưu điểm

• Đo được nhiều loại khí cháy.
• Chi phí đầu tư hợp lý.
• Phản hồi nhanh.

Khí thường đo

• Methane (CH₄)
• Propane (C₃H₈)
• Hydrogen (H₂)
• Các khí dễ cháy khác.

Hạn chế

• Cần có oxy để hoạt động.
• Có thể bị ngộ độc cảm biến khi tiếp xúc với silicone hoặc lưu huỳnh.

Ứng dụng

• Nhà máy dầu khí.
• Hầm mỏ.
• Kho chứa nhiên liệu.
• Nhà máy hóa chất.

5. Cảm biến bán dẫn (Semiconductor Sensor)

Cảm biến bán dẫn hoạt động dựa trên sự thay đổi điện trở của vật liệu bán dẫn khi tiếp xúc với khí.

Ưu điểm

• Chi phí thấp.
• Độ bền cao.
• Có thể phát hiện nhiều loại khí.

Hạn chế

• Độ chọn lọc chưa cao.
• Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm môi trường.

Khí thường đo

• Khí dễ cháy.
• VOC.
• NH₃.
• H₂.

Ứng dụng

• Hệ thống cảnh báo rò rỉ khí.
• Giám sát môi trường.
• Thiết bị dân dụng và công nghiệp.

Nên lựa chọn loại cảm biến máy đo khí nào?

Việc lựa chọn sensor đo khí phụ thuộc vào loại khí cần phát hiện, môi trường làm việc và yêu cầu về độ chính xác:

Kết luận

Hiểu rõ từng loại cảm biến máy đo khí sẽ giúp doanh nghiệp lựa chọn đúng thiết bị, đảm bảo an toàn lao động và nâng cao hiệu quả giám sát khí trong môi trường công nghiệp. Mỗi sensor đo khí đều có những ưu điểm riêng và phù hợp với từng ứng dụng cụ thể, vì vậy việc lựa chọn đúng công nghệ cảm biến là yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả của hệ thống phát hiện khí.

Nội dung được tổng hợp từ tài liệu kỹ thuật Senko và kinh nghiệm triển khai thực tế của đội ngũ kỹ thuật Senko Detector Việt Nam