Cảm biến carbon monoxide (CO) điện hoá là gì

Trong quản lý cơ sở, có rất nhiều yếu tố quan trọng mà người giám sát cần theo dõi để duy trì hoạt động và đảm bảo môi trường an toàn và lành mạnh cho người lao động. Đặc biệt trong các cơ sở công nghiệp, điều quan trọng nhất không phải là chất lượng không khí. Carbon monoxide là một loại khí không màu, không mùi và độc hại , cướp đi sinh mạng của 430 người mỗi năm.

Đó là một sản phẩm phụ của việc đốt cháy nhiên liệu carbon như khí đốt tự nhiên trong bếp và xăng trong ô tô của bạn. Ngay cả những liều lượng nhỏ carbon monoxide cũng có thể gây ra tổn thương vĩnh viễn hoặc tử vong.

Một loạt các yếu tố có thể ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong nhà và bắt buộc phải theo dõi các chất gây ô nhiễm, các hạt và khí. Ví dụ, carbon monoxide, được biết đến như một kẻ giết người thầm lặng, với việc phơi nhiễm khiến nhiều người Úc phải nhập viện cấp cứu hàng năm.

Rất may, có những công cụ tiên tiến giúp các nhà quản lý cơ sở trong các hoạt động công nghiệp giám sát chất lượng không khí và đo lường cụ thể đối với carbon monoxide. Một trong những tùy chọn này là cảm biến carbon monoxide điện hóa. Hôm nay, chúng ta sẽ xem xét các thiết bị cảnh báo khí gas này làm gì và cách chúng hoạt động để phát hiện khí gas.

Kiểm tra mức độ CO là chìa khóa để đảm bảo một môi trường an toàn.

Carbon monoxide là gì?

Khí carbon monoxide là một phân tử đơn giản: một phần carbon và một phần oxy. Carbon monoxide xuất hiện khi nhiên liệu carbon — như gỗ, xăng, than, propan, khí đốt tự nhiên và dầu sưởi — không thể cháy hoàn toàn.

Những nguồn năng lượng này không nguy hiểm khi bạn đốt chúng ở một khu vực mở với nhiều thông gió. Nhưng carbon monoxide rất nguy hiểm trong những không gian hạn chế — như tầng hầm, nhà bếp, nhà để xe hoặc trại cắm trại.

Carbon monoxide rất khó phát hiện nếu không có cảm biến, đó là một trong những lý do khiến nó rất nguy hiểm.

Tại sao carbon monoxide lại nguy hiểm?

Carbon monoxide gây chết người vì nó liên kết với các tế bào hồng cầu của bạn và làm cơ thể bạn thiếu oxy sau khi đi vào phổi.

Đây là những triệu chứng ban đầu của ngộ độc carbon monoxide:

• Đau đầu
• Buồn nôn
• Nôn mửa
• Chóng mặt
• Hụt hơi
• Mệt mỏi

Có lẽ điều đáng lo ngại nhất là sự giống nhau với các triệu chứng giống như cảm lạnh hoặc cúm rất dễ bị bỏ qua — khó thở, buồn nôn và đau đầu nhẹ. Mất phương hướng và bất tỉnh có thể xảy ra khi mức carbon monoxide đạt 150 phần triệu (ppm).

Cuối cùng, các triệu chứng chuyển sang chết người mà không cần điều trị . Carbon monoxide là nguyên nhân thứ hai gây ngộ độc ở Mỹ – với nguy cơ cao nhất ở Wyoming, Alaska và Montana.

Làm thế nào tôi có thể ngăn ngừa ngộ độc carbon monoxide?

Ngộ độc khí CO là một nguy cơ nghiêm trọng, nhưng may mắn thay, nó rất có thể phòng ngừa được. Dưới đây là năm mẹo để tránh phơi nhiễm, bao gồm cả việc lắp đặt các cảm biến trong nhà của bạn.

• Không bao giờ sưởi ấm ngôi nhà của bạn bằng một loạt gas. Bếp gas tạo ra khí carbon monoxide và có thể làm đầy nhà bạn với khí gas nguy hiểm.
• Đừng chạy xe trong ga ra. Nếu bạn muốn làm ấm xe vào mùa đông, trước tiên hãy ra khỏi gara. Carbon monoxide là sản phẩm phụ phổ biến của khí thải xe cộ và tích tụ nhanh chóng trong nhà để xe đóng (hoặc thậm chí mở).
• Luôn có hệ thống thông gió thích hợp. Điều cực kỳ nguy hiểm khi chạy các công cụ chạy bằng khí (như máy phát điện, máy sưởi không gian và máy phun rửa áp lực) trong khu vực kín như tầng hầm hoặc nhà để xe mà không có hệ thống thông gió đầy đủ.
• Thực hành nấu ăn an toàn khi cắm trại. Bạn nên tận hưởng vùng hoang dã một cách an toàn. Không sử dụng bếp nướng than hoa, hibachi, hoặc bếp cắm trại trong nhà, lều hoặc trại cắm trại của bạn. Bên cạnh đó, ngọn lửa trần và lều vải không có xu hướng hòa hợp với nhau.
• Lắp đặt máy dò carbon monoxide. Các máy dò carbon monoxide tốt nhất có giá cả phải chăng, dễ lắp đặt và có thể cứu mạng bạn. Chúng tôi khuyên bạn nên lắp đặt một cái ở mọi tầng trong nhà, gần mỗi phòng ngủ và gần nhà để xe của bạn.

Cảm biến carbon monoxide

Như Kỹ sư Edge đã lưu ý, có một số loại thiết bị khác nhau có thể phát hiện sự hiện diện của carbon monoxide. Nhiều cảm biến trong số này hoạt động theo cách tương tự, với mục đích cảnh báo người dùng về mức độ nguy hiểm tiềm ẩn của khí thải.

“Mức độ cao của CO có thể gây nguy hiểm cho con người tùy thuộc vào lượng hiện có và thời gian tiếp xúc”, Kỹ sư Edge nói. “Nồng độ nhỏ hơn có thể gây hại trong thời gian dài hơn trong khi nồng độ tăng lên đòi hỏi thời gian tiếp xúc giảm dần mới có thể gây hại. Cảm biến / máy dò CO được thiết kế để đo mức độ CO trong một khoảng thời gian và phát ra âm thanh báo động trước khi mức độ nguy hiểm của CO tích tụ trong môi trường , cung cấp cho mọi người cảnh báo đầy đủ để thông gió an toàn cho khu vực hoặc sơ tán. ”

Đã có một số tùy chọn khác nhau có sẵn trong cảm biến CO trong những năm qua, bao gồm:

• Cảm biến quang hóa: Máy dò này bao gồm một chất hóa học thay đổi màu sắc khi có bất kỳ lượng CO nào. Mặc dù tiết kiệm chi phí, nhưng các cảm biến này không chính xác lắm.
• Cảm biến phỏng sinh học: Thiết bị này tiên tiến hơn, bao gồm một hệ thống các cyclodextrin, một chất mang màu và muối kim loại, cho phép cảm biến có màu tối theo lượng CO trong không khí.
• Cảm biến bán dẫn: Giải pháp này sử dụng mạch tích hợp thiếc điôxít bán dẫn bên trong đế cách điện và phần tử cảm biến phải được làm nóng đến 400 độ C để phát hiện đúng khí cacbonic. Chức năng này, kết hợp với nhu cầu điện năng cao, hạn chế các ứng dụng tiềm năng cho loại cảm biến này.

Người kiểm tra sử dụng nhiều loại cảm biến và có thể xác định mức CO có vấn đề trước khi chúng trở nên nguy hiểm.

Làm thế nào để bạn phát hiện carbon monoxide?

Máy dò carbon monoxide là cách nhanh nhất để ngăn ngừa ngộ độc khí CO. Bạn có thể lắp đặt một máy dò carbon monoxide (hoặc nhiều máy dò) trong nhà của bạn. Chúng hoạt động giống như thiết bị báo cháy hoặc báo khói của bạn bằng cách phát ra tiếng còi khi chúng phát hiện ra khí carbon monoxide.

xem thêm các dòng máy đo khí carbon monoxide CO của chúng tôi.

Bạn có thể tìm thấy các mô hình đơn giản như Kidde Nighthawk bật còi báo động hoặc thiết bị phát hiện thông minh như Google Nest Protect kết nối với điện thoại thông minh hoặc hệ thống an ninh gia đình của bạn.

Máy dò carbon monoxide hoạt động như thế nào?

Máy dò carbon monoxide phát ra âm thanh báo động khi chúng cảm nhận được một lượng carbon monoxide nhất định theo thời gian. Các cảm biến khác nhau thiết lập các loại cảnh báo khác nhau.

• Cảm biến phỏng sinh học: gel thay đổi màu sắc khi nó hấp thụ carbon monoxide và sự thay đổi màu sắc này sẽ kích hoạt cảnh báo.
• Chất bán dẫn oxit kim loại: Khi mạch điện của chip silica phát hiện ra carbon monoxide, nó sẽ làm giảm điện trở và sự thay đổi này sẽ kích hoạt cảnh báo.
• Cảm biến điện hóa: Các điện cực trong dung dịch hóa học cảm nhận được sự thay đổi của dòng điện khi chúng tiếp xúc với carbon monoxide và sự thay đổi này sẽ kích hoạt cảnh báo.

Sau khi báo động kêu, máy dò carbon monoxide phải ở trong môi trường không có carbon monoxide để tắt tiếng còi báo động.

Khi nào máy dò carbon monoxide của tôi sẽ tắt?

Cảnh báo CO phát ra nếu cảm biến của bạn phát hiện thấy sự tích tụ khí carbon monoxide trong nhà của bạn — thường là trước khi bạn bắt đầu phát hiện các triệu chứng . Ở nồng độ thấp hơn (50 ppm), có thể mất đến tám giờ để báo thức kêu. Mức cao hơn (trên 150 ppm) có thể kích hoạt báo động trong vòng vài phút.

Hành động nhanh chóng khi có chuông báo động vì liều thấp trong thời gian dài có thể nguy hiểm như việc tiếp xúc đột ngột với carbon monoxide ở liều cực cao.

Cần bao nhiêu CO để khiến tôi cảm thấy buồn nôn?

Hầu hết mọi người bắt đầu cảm thấy ảnh hưởng của việc tiếp xúc với khí carbon monoxide ở 70 ppm. ⁴ Đây là lý do tại sao điều quan trọng là phải có thiết bị phát hiện CO vì mức độ thấp hơn không mang lại các triệu chứng rõ ràng.

Cảm biến điện hóa: Chức năng và lợi ích

Ngoài các thiết bị phát hiện trên, còn có cảm biến CO điện hóa. Đây là một thiết bị tiên tiến dựa trên các phản ứng hóa học phức tạp để cung cấp phép đo mức độ CO có độ chính xác cao.

Một cảm biến điện hóa bao gồm ba điện cực (điện cực làm việc, điện cực tham chiếu và điện cực truy cập) được bao quanh bởi một chất dẫn điện lỏng. Điện cực làm việc chính thường được cấu tạo bằng bạch kim cung cấp chất xúc tác cho khí CO. Điện cực làm việc này được hỗ trợ bởi một màng chống thấm nhưng thấm khí, cho phép CO xâm nhập và oxy hóa điện hóa với điện cực làm việc bạch kim.

Khi quá trình oxy hóa diễn ra, các electron từ phản ứng điện hóa này sẽ chảy qua mạch bên ngoài của thiết bị, cho phép cảm biến trên bo mạch báo hiệu sự hiện diện của CO.

Ngoài các yếu tố này, cảm biến điện hóa thường cũng bao gồm một bộ lọc có độ nhạy cao, có khả năng loại bỏ các khí khác có thể dẫn đến cảnh báo CO giả.

Một máy dò điện hóa có thể cung cấp độ chính xác đáng kinh ngạc.

Có một số ưu điểm chính của việc chọn máy dò điện hóa so với các loại cảm biến chính khác:

• Độ chính xác: Nhờ bộ lọc chọn lọc, các khí khác được loại bỏ trước khi chúng đến được cảm biến làm việc. Điều này đảm bảo rằng thiết bị có độ chính xác cao khi phát hiện carbon monoxide, dẫn đến ít phản ứng sai hơn.
• Ứng dụng linh hoạt: Không giống như những loại khác, bao gồm cảm biến bán dẫn, cảm biến điện hóa có thể hoạt động ở nhiệt độ phòng thông thường và chỉ yêu cầu công suất tối thiểu. Bằng cách này, nó có thể được sử dụng trong hầu hết mọi môi trường công nghiệp, bao gồm cả những môi trường mà cảnh báo CO dương tính giả có thể là một vấn đề trong quá khứ.
• Một lựa chọn hàng đầu: Nơi mà các máy dò bán dẫn từng là loại cảm biến CO được sử dụng hàng đầu, thì các cảm biến điện hóa – do tính hữu ích kinh tế hơn – hiện là sự lựa chọn thống trị trên toàn cầu, đặc biệt là ở Úc, Mỹ và Châu Âu.

Cảm biến CO điện hóa là một trong những công cụ chính xác và hiệu quả nhất để theo dõi mức độ CO. Để tìm hiểu thêm về công nghệ này, cũng như các tùy chọn khác để đo chất lượng không khí trong nhà , hãy kết nối với một trong các chuyên gia Testo của chúng tôi ngay hôm nay .