1. Được sử dụng để giám sát khí đốt và báo động dễ cháy
Hiện tại, sự phát triển của các vật liệu nhạy cảm với khí đã tạo ra các cảm biến khí với độ nhạy cao, hiệu suất ổn định, cấu trúc đơn giản, kích thước nhỏ và giá thấp, và đã cải thiện độ chọn lọc và độ nhạy của cảm biến. Báo động khí hiện tại chủ yếu sử dụng oxit thiếc cộng với cảm biến khí chất xúc tác kim loại quý, nhưng độ chọn lọc rất kém và độ chính xác của báo động bị ảnh hưởng do ngộ độc chất xúc tác. Độ nhạy của vật liệu nhạy cảm với khí bán dẫn với khí có liên quan đến nhiệt độ. Độ nhạy thấp ở nhiệt độ phòng. Khi nhiệt độ tăng, độ nhạy tăng, đạt đến đỉnh ở nhiệt độ nhất định. Vì các vật liệu nhạy cảm với khí này cần đạt được độ nhạy tốt nhất ở nhiệt độ cao hơn (thường lớn hơn 100 ° C), điều này không chỉ tiêu thụ thêm năng lượng sưởi ấm mà còn có thể gây ra đám cháy.
Sự phát triển của các cảm biến khí đã giải quyết vấn đề này. Ví dụ, một cảm biến khí làm bằng gốm nhạy cảm với khí oxit sắt có thể tạo ra một cảm biến khí có độ nhạy cao, độ ổn định tốt và tính chọn lọc nhất định mà không cần thêm chất xúc tác kim loại quý. Giảm nhiệt độ làm việc của các vật liệu nhạy cảm với khí bán dẫn, cải thiện đáng kể độ nhạy của chúng ở nhiệt độ phòng, để chúng có thể làm việc ở nhiệt độ phòng. Hiện tại, ngoài gốm sứ oxit kim loại đơn thường được sử dụng, một số gốm sứ bán dẫn oxit kim loại composite và gốm gốm nhạy cảm với khí oxit kim loại hỗn hợp đã được phát triển.
Lắp đặt cảm biến khí ở những nơi dễ cháy, nổ, độc hại và có hại được sản xuất, lưu trữ, vận chuyển và sử dụng để phát hiện hàm lượng khí trong thời gian và tìm thấy tai nạn rò rỉ sớm. Cảm biến khí được liên kết với hệ thống bảo vệ, do đó hệ thống bảo vệ sẽ hoạt động trước khi khí đạt đến giới hạn vụ nổ và mất tai nạn sẽ được giữ ở mức tối thiểu. Đồng thời, việc thu nhỏ và giảm giá các cảm biến khí giúp có thể vào nhà.
2. Ứng dụng trong phát hiện khí và xử lý tai nạn
2.1 Các loại khí và đặc điểm phát hiện
Sau khi xảy ra tai nạn rò rỉ khí, việc xử lý tai nạn sẽ tập trung vào việc lấy mẫu và thử nghiệm, xác định các khu vực cảnh báo, tổ chức sơ tán người dân ở khu vực nguy hiểm, giải cứu những người bị đầu độc, cắm và khử nhiễm, v.v. Độc tính của khí đề cập đến sự rò rỉ của các chất có thể phá vỡ các phản ứng bình thường của cơ thể mọi người, do đó làm giảm khả năng của mọi người trong việc xây dựng các biện pháp đối phó và giảm thương tích trong các vụ tai nạn. Hiệp hội phòng cháy chữa cháy quốc gia chia độc tính của các chất thành các loại sau:
N \ h = 0 Trong trường hợp hỏa hoạn, ngoài các loại cháy chung, không có chất nguy hiểm nào khác trong phơi nhiễm ngắn hạn;
N \ h = 1 các chất có thể gây kích ứng và gây ra chấn thương nhẹ trong phơi nhiễm ngắn hạn;
N \ H = 2 Nồng độ cao hoặc phơi nhiễm ngắn hạn có thể gây ra khuyết tật tạm thời hoặc chấn thương dư;
N \ H = 3 Phơi nhiễm ngắn hạn có thể gây thương tích tạm thời hoặc còn lại;
N \ H = 4 Phơi nhiễm ngắn hạn cũng có thể gây tử vong hoặc chấn thương nghiêm trọng.
Lưu ý: Hệ số độc tính trên N \ H giá trị chỉ được sử dụng để chỉ ra mức độ thiệt hại của con người và không thể được sử dụng để vệ sinh công nghiệp và đánh giá môi trường.
Vì khí độc có thể xâm nhập vào cơ thể con người thông qua hệ hô hấp của con người và gây thương tích, nên việc bảo vệ an toàn phải được hoàn thành nhanh chóng khi xử lý các vụ tai nạn rò rỉ khí độc hại. Điều này đòi hỏi nhân viên xử lý tai nạn để hiểu loại, độc tính và các đặc điểm khác của khí trong thời gian ngắn nhất sau khi đến nơi xảy ra tai nạn.
Kết hợp mảng cảm biến khí với công nghệ máy tính để tạo thành một hệ thống phát hiện khí thông minh, có thể xác định nhanh chóng và chính xác loại khí, do đó phát hiện độc tính của khí. Hệ thống cảm biến khí thông minh bao gồm một mảng cảm biến khí, hệ thống xử lý tín hiệu và hệ thống đầu ra. Một số lượng lớn các cảm biến khí với các đặc tính độ nhạy khác nhau được sử dụng để tạo thành một mảng và công nghệ nhận dạng mẫu mạng thần kinh được sử dụng để nhận dạng khí và giám sát nồng độ khí hỗn hợp. Đồng thời, loại, bản chất và độc tính của các loại khí độc hại, có hại và dễ cháy được nhập vào máy tính và các kế hoạch xử lý tai nạn được biên dịch theo tính chất của khí và nhập vào máy tính. Khi xảy ra tai nạn rò rỉ, hệ thống phát hiện khí thông minh sẽ hoạt động theo các quy trình sau:
Nhập trang web → mẫu khí hấp phụ → Cảm biến khí tạo tín hiệu → Tín hiệu nhận dạng máy tính → Loại khí đầu ra của máy tính, bản chất, độc tính và kế hoạch xử lý.
Do độ nhạy cao của cảm biến khí, nó có thể được phát hiện khi nồng độ khí rất thấp, mà không phải đi sâu vào vị trí tai nạn, để tránh tác hại không cần thiết do thiếu hiểu biết. Sử dụng xử lý máy tính, quá trình trên có thể được hoàn thành nhanh chóng. Theo cách này, các biện pháp bảo vệ hiệu quả có thể được thực hiện nhanh chóng và chính xác, kế hoạch xử lý chính xác có thể được thực hiện và tổn thất tai nạn có thể được giảm xuống mức tối thiểu. Ngoài ra, vì hệ thống lưu trữ thông tin về bản chất của các kế hoạch xử lý và khí chung, nếu bạn biết loại khí trong rò rỉ, bạn có thể trực tiếp truy vấn bản chất của khí và kế hoạch xử lý trong hệ thống này.
2.2 Tìm rò rỉ
Khi xảy ra tai nạn rò rỉ, cần phải nhanh chóng tìm thấy điểm rò rỉ và thực hiện các biện pháp cắm thích hợp để ngăn ngừa tai nạn mở rộng thêm. Trong một số trường hợp, khó khăn hơn để tìm thấy rò rỉ do các đường ống dài, nhiều thùng chứa hơn và rò rỉ ẩn, đặc biệt là khi rò rỉ nhẹ. Do độ khuếch tán của khí, sau khi rò rỉ khí từ thùng chứa hoặc đường ống, dưới tác động của gió bên ngoài và độ dốc nồng độ bên trong, nó bắt đầu khuếch tán xung quanh, nghĩa là càng gần điểm rò rỉ, nồng độ khí càng cao. Theo tính năng này, việc sử dụng các cảm biến khí thông minh có thể giải quyết vấn đề này. Khác với hệ thống cảm biến thông minh phát hiện loại khí, mảng cảm biến khí của hệ thống này bao gồm một số cảm biến khí có độ nhạy chồng chéo, do đó độ nhạy của hệ cảm biến với một loại khí nhất định được tăng cường và máy tính được sử dụng để xử lý khí. Sự thay đổi tín hiệu của phần tử nhạy cảm có thể nhanh chóng phát hiện sự thay đổi nồng độ khí, và sau đó tìm điểm rò rỉ theo sự thay đổi nồng độ khí.
Hiện tại, việc tích hợp các cảm biến khí làm cho việc thu nhỏ các hệ thống cảm biến có thể. Ví dụ, một cảm biến hạt siêu mịn tích hợp được phát triển bởi công ty ** Nhật Bản có thể phát hiện hydro, metan và các loại khí khác, tập trung vào một wafer silicon vuông 2 mm. Đồng thời, sự phát triển của công nghệ máy tính có thể làm cho tốc độ phát hiện của hệ thống này nhanh hơn. Do đó, một hệ thống cảm biến thông minh nhỏ và dễ mang có thể được phát triển. Kết hợp hệ thống này với công nghệ nhận dạng hình ảnh phù hợp, sử dụng công nghệ điều khiển từ xa có thể khiến nó tự động đi vào các không gian ẩn, những nơi độc hại và có hại không phù hợp để mọi người làm việc và tìm vị trí rò rỉ.
3. Kết luận nhận xét
Phát triển các cảm biến khí mới, đặc biệt là sự phát triển và cải thiện các hệ thống cảm biến khí thông minh, để chúng có thể đóng vai trò báo động, phát hiện, nhận dạng và ra quyết định thông minh trong các vụ tai nạn rò rỉ khí, cải thiện đáng kể hiệu quả và hiệu quả của việc xử lý tai nạn rò rỉ khí. An toàn đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát tổn thất tai nạn.
Với sự xuất hiện liên tục của các vật liệu nhạy cảm với khí mới, trí thông minh của các cảm biến khí cũng đã được phát triển nhanh chóng. Người ta tin rằng trong tương lai gần, các hệ thống cảm biến khí thông minh với các công nghệ trưởng thành hơn sẽ được đưa ra, và tình hình xử lý tai nạn rò rỉ khí hiện tại sẽ được cải thiện rất nhiều.
Thời gian đăng: tháng 7-22-2021