Nguyên lý làm việc của cảm biến pin điện hóa đo nồng độ khí độc CO

1. Nguyên lý làm việc của cảm biến pin điện hóa đo khí độc CO.

Cảm biến điện hóa (electrochemical cell) đo nồng độ khí độc CO, H2S, SO2 ... có nguyên lý làm việc được mô tả như dưới đây:
Cảm biến được tạo thành từ cực phát hiện xúc tác kim loại quý, cực tham chiếu và dây dẫn ion. Khi CO tồn tại, phản ứng của phương trình (1) với hơi nước trong không khí trên chất xúc tác sẽ xảy ra.
CO + 2OH^-     -->     CO₂ + H₂O + 2e^-        (1)
Khi kết nối cực phát hiện với cực phản ứng, ion (OH-) sẽ được tạo ra ở cực phát hiện và chạm tới cực tham chiếu thông qua dây dẫn ion. Các electron cũng sẽ được tạo ra cùng lúc và chạm tới cực tham chiếu thông qua dây dẫn điện bên ngoài và phản ứng của phương trình (2) với oxy trong không khí sẽ xảy ra ở cực tham chiếu.
(1/2) O₂ + H₂O + 2e^- --> 2OH^- (2)
Do đó, cảm biến khí này có thể được coi là một pin của vật liệu hoạt động khí được tạo thành từ phản ứng tế bào đầy đủ được chỉ ra trong phương trình (3) bao gồm phương trình (1) và (2).
CO₂ + (1/2) O₂ --> CO₂ (3)
Để sử dụng điều này như một cảm biến khí, kết nối một cực phát hiện với một cực tham chiếu bằng điện và đo dòng điện ngắn mạch.
[caption id="attachment_12819" align="alignnone" width="800"] Nguyên lý làm việc cảm biến điện hóa đo khí độc CO[/caption]

2. Các sản phẩm máy đo khí độc CO sử dụng cảm biến điện hóa.

Model	Mô tả
Máy đo khí CO cầm tay XC-2200 [caption id="attachment_6899" align="alignnone" width="282"] Máy đo khí CO cầm tay dùng cảm biến điện hóa XO-2200[/caption]	– Xuất xứ: Cosmos – Nhật - Có thể làm việc liên tục 5000 giờ – Phương pháp lấy mẫu: khuếch tán – Dải đo: 0 – 300 ppm (300 – 2000 ppm) – Phân giải: 1ppm/(0 – 350ppm) 50ppm (350 – 2000ppm) – Giá trị cảnh báo thiết lập: cấp 1: 50ppm, cấp 2: 150ppm – Thời gian lưu: trong vòng 30s – Hiển thị: LCD – Cảnh báo: đèn cảnh báo, âm thanh và rung – Nhiệt độ làm việc: -10 … 40 độ C 30 – 90%RH (không sương) – Khối lượng: 75g
Máy đo khí CO XP-3110 [caption id="attachment_8009" align="alignnone" width="300"] Máy đo khí CO dùng cảm biến điện hóa XP-3110[/caption]	– Phương pháp lấy mẫu: Hấp thụ – Dãy đo: 0-100%LEL – Độ chính xác (Dưới điều kiện xác định):  ±5% giá trị dải đo – Giới hạn báo động: 20% LEL. – Hiển thị: + Màn hình LCD ( với đèn nền).  Hiển thị số : 0-100%LEL. + Thanh hiển thị số: tự động chuyển đổi giữa hai mức hiển thị. + 0-10%LEL (Thấp) + 0-100%LEL (Cao) – Tín hiệu báo động: + Báo động khí: Còi báo, đèn đỏ nháy + Báo lỗi: Còi báo, đèn đỏ nháy, thể hiện trên màn hình LCD. – Thiết kế phòng nổ: Exibd II BT3 – Nhiệt độ hoạt động: 20-50 độ C – Nguồn điện: 4xAA – Pin khô Alkaline – Thời gian hoạt động: đến 20 giờ – Kích thước (WxHxD): 82x162x36mm – Trọng lượng: ~450g (Không bao gồm pin)
Máy đo khí CO và Oxy XOC-2200	Ứng dụng: đo khí O2 và CO Cảm biến: Điện cực (O2), điện hóa (CO) Phương pháp lấy mẫu: Khuếch tán Dải đo: 0 – 25% (O2); 0 – 300ppm (CO) Phân dải: 0.1% (O2); 1ppm (0 – 300 CO); 50ppm (300 – 2000ppm CO) Sai số: 0.5% (O2); 30ppm (CO) Nhiệt độ: -10 đến 40 độ C, 30 – 90%RH (không sương) Thời gian lưu: 20 giây (O2); 30 giây (CO) Màn hình: LCD Giá trị thiết lập Mức 1: O2 – 19.5%; CO – 50ppm Mức 2: O2 – 18%; CO – 150ppm Cảnh báo: đèn flash, chuông, rung Khối lượng: 75g
Máy đo 4 loại khí CO O2 H2S LEL XA-4400II [caption id="attachment_6677" align="alignnone" width="286"] Máy đo 4 khí XA-4400II[/caption]	Đơn vị hiển thị: %LEL, vol%, ppm Thiết bị có khả năng cài đặt cảnh báo theo các đối tượng đo khác nhau Điều kiện làm việc: nhiệt độ từ -20 đến 50℃, Độ ẩm từ 30 đến 85% RH (không ngưng tụ) Thời gian hoạt động lên tới 40 giờ Nguồn: 1 pin AAA Màn hình hiển thị: LCD Thiết kế chống chảy nổ theo tiêu chuẩn Ex ia II CT3, ATEX Chống nước và bụi theo tiêu chuẩn IP67 Kích thước: 70 x 73 x 26 mm Khối lượng: 130g Phương pháp lấy mẫu: Khuếch tán Phạm vi đo: 0-100 % LEL (Metan) 0-25vol% (Oxy) 0-30ppm (H2S) 0-300ppm (CO)
Máy đo nồng độ CO trong khí thải XP-333IIA	– Phương pháp lấy mẫu: Hấp thụ – hút mẫu – Dải đo: 0 – 0.499vol% – Sai số: Dải 0 – 0.014vol% : +/- 0.003 vol% +/- 1 số ở -10 đến 0 độ C : +/- 0.002 vol% +/- 1 số ở 0 đến 40 độ C Dải 0.015 – 0.25 vol%: +/- 20% +/- 1 số ở -10 đến 0 độ C : +/- 10% +/- 1 số ở 0 đến 40 độ C Dải 0.25 – 0.499 vol%: +/- 40% +/- 1 số ở -10 đến 0 độ C : +/- 20% +/- 1 số ở 0 đến 40 độ C – Thời gian tiếp xúc: nhỏ hơn 14s (T90 không có ống lấy mẫu) – Nhiệt độ làm việc: -10 đến 40 độ C; 30 – 85% độ ẩm không sương – Nguồn cấp: 03 pin AA – Tuổi thọ pin: ~ 100 giờ – Kích thước: 60W x 155H x 40D mm – Khối lượng: ~ 270g (không tính pin)
Máy đo khí đa chỉ tiêu XP-302M [caption id="attachment_6703" align="alignnone" width="286"] Máy đo khí XP-302M[/caption]	– Thời gian đáp ứng (với ống lấy mẫu khí chiều dài 08m): 40 giây – Nhiệt độ và độ ẩm hoạt động: -10oC đến 40oC, 95% RH – Nguồn điện: 4xAA – Pin khô Alkaline

3. Hệ thống đo rò rỉ khí CO sử dụng cảm biến điện hóa

Model	Mô tả	Kết nối
Hệ thống cảnh báo nồng độ khí CO KS-7D	ĐẶC ĐIỂM: Đèn báo dòng khí Tự động sao lưu để hoạt động khi mất điện trong hơn 2 tuần (350 giờ) Nhỏ, nhẹ và dễ lắp đặt ỨNG DỤNG: Phòng điều khiển nhà máy sắt Cơ sở nghiên cứu của các trường đại học Bãi đậu xe ngầm để ngăn ngừa ngộ độc CO
Sensor đo khí độc khí CO PS-2CKIII [caption id="attachment_7092" align="alignnone" width="286"] Cảm biến điện hóa đo khí độc CO PS-2CKIII[/caption]	Dải đo: Theo loại khí Nguồn cấp: Cấp theo bộ hiển thị Nguồn cấp cho bơm: 100 VAC +/-10% Độ dài kết nối tối đa: 1km (Cáp 2mm) Lấy mẫu: Bơm hút. Cấu trúc phòng nổ: Không Nhiệt độ làm việc: 0 đến 40 độ C Cáp nối: 2C + 4C Kích thước: W300 x H350 x D100 mm Khối lượng: xấp xỉ 9.3 kg	Tủ điều khiển đo nồng độ khí UV-810 Cosmos Tủ cảnh báo rò khí đơn điểm NV-100 Cosmos
Cảm biến đo khí độc loại khuếch tán KCM-3A	Dải đo: Theo loại khí Nguồn cấp: Cấp theo bộ hiển thị Nguồn cấp cho bơm: 100 VAC +/-10% Độ dài kết nối tối đa: 1km (Cáp 2mm) Lấy mẫu: Khuếch tán Cấu trúc phòng nổ: 3n5G chống cháy nổ an toàn nội tại khi kết hợp với Zenner Barrier Nhiệt độ làm việc: 0 đến 40 độ C Cáp nối: 2C Kích thước: W152 x H190 x D120 mm Khối lượng: xấp xỉ 1.3 kg	Tủ điều khiển đo nồng độ khí UV-810 Cosmos Tủ cảnh báo rò khí đơn điểm NV-100 Cosmos

4. Vì sao phải đo khí độc CO

Cacbon monoxit là cực kỳ nguy hiểm, do việc hít thở phải một lượng quá lớn CO sẽ dẫn tới thương tổn do giảm oxy trong máu hay tổn thương hệ thần kinh cũng như có thể gây tử vong. Nồng độ chỉ khoảng 0,1% cacbon monoxit trong không khí cũng có thể là nguy hiểm đến tính mạng.
CO là chất khí không màu, không mùi và không gây kích ứng nên rất nguy hiểm vì người ta không cảm nhận được sự hiện diện của CO trong không khí. CO có tính liên kết với hemoglobin (Hb) trong hồng cầu mạnh gấp 230-270 lần so với oxy nên khi được hít vào phổi CO sẽ gắn chặt với Hb thành HbCO do đó máu không thể chuyên chở oxy đến tế bào. CO còn gây tổn thương tim do gắn kết với myoglobin của cơ tim. (Trích Wikipedia)

KS-7D

Website: https://www.maydokhinhatban.com
Link Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCnlljujjq21rrYj_kwWnUxw
Link Facebook: https://www.facebook.com/M%C3%A1y-%C4%91o-kh%C3%AD-Cosmos-Nh%E1%BA%ADt-B%E1%BA%A3n-491914994880812/
Link Google Driver:  https://drive.google.com/drive/u/2/folders/1SeY1DriAVx75O_EtKNFPjzGFqVf2ERMA

Link Blog: https://www.blogger.com/u/2/blogger.g?blogID=3096152511265982354#allposts