Tuổi thọ của cảm biến khí và các yếu tố ảnh hưởng đến cảm biến

Cảm biến khí có tuổi thọ bao lâu?

Tuổi thọ cảm biến không có một mức cố định cho tất cả thiết bị. Thời gian sử dụng phụ thuộc vào loại cảm biến, loại khí cần phát hiện, công nghệ sản xuất và điều kiện vận hành thực tế. Đối với dòng máy đo khí MSA ALTAIR 5X, MSA công bố tuổi thọ điển hình trên 4 năm đối với nhiều cảm biến XCell dùng để đo khí cháy, O₂, CO/H₂S, SO₂, CO/NO₂ và CO nồng độ cao. Riêng cảm biến NH₃ và Cl₂ có tuổi thọ điển hình trên 3 năm. Đây là thời gian tham khảo trong điều kiện sử dụng phù hợp, không phải cam kết rằng mọi cảm biến đều hoạt động chính xác đến đúng thời điểm đó. Trên dòng ALTAIR 4X và 4XR, MSA cũng giới thiệu tuổi thọ cảm biến khoảng 4 năm. Trong khi đó, một số thế hệ mới như ALTAIR io 4 có cảm biến điện hóa với tuổi thọ điển hình lên đến 7 năm, tùy từng loại khí và điều kiện môi trường

(Vì vậy, khi đánh giá tuổi thọ cảm biến, doanh nghiệp cần căn cứ vào:

Model máy đo khí.
Loại cảm biến đang sử dụng.
Ngày lắp đặt và thời gian vận hành.
Tần suất tiếp xúc với khí.
Kết quả bump test và hiệu chuẩn.
Hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất.

Loại cảm biến ảnh hưởng đến thời gian sử dụng

Mỗi loại cảm biến hoạt động theo nguyên lý khác nhau nên tuổi thọ cũng khác nhau. Cảm biến điện hóa thường được sử dụng để đo O₂, CO, H₂S, SO₂, NH₃ hoặc Cl₂. Bên trong cảm biến có chất điện phân và các điện cực tham gia phản ứng hóa học. Theo thời gian, các thành phần này sẽ suy giảm ngay cả khi thiết bị không được sử dụng thường xuyên. Cảm biến xúc tác thường được dùng để phát hiện khí cháy trong giới hạn nổ dưới, hay còn gọi là LEL. Loại cảm biến này có thể bị suy giảm hoặc mất độ nhạy khi tiếp xúc với một số hóa chất gây nhiễm độc cảm biến.

Cảm biến hồng ngoại thường có độ ổn định và tuổi thọ cao hơn trong một số ứng dụng, nhưng vẫn có thể bị ảnh hưởng bởi bụi, độ ẩm, đường dẫn khí và tình trạng bề mặt quang học. Do đó, không nên áp dụng cùng một chu kỳ thay thế cho mọi loại cảm biến.

Những yếu tố làm giảm tuổi thọ cảm biến khí

Tiếp xúc với nồng độ khí quá cao

Khi cảm biến liên tục tiếp xúc với nồng độ khí lớn hoặc vượt quá dải đo, các thành phần bên trong có thể bị tiêu hao nhanh hơn. Sau sự cố rò rỉ khí hoặc khi máy hiển thị trạng thái vượt dải đo, cần đưa thiết bị về khu vực an toàn và kiểm tra lại khả năng phản hồi. Máy vẫn khởi động bình thường không có nghĩa là cảm biến vẫn hoạt động chính xác. Thiết bị nên được kiểm tra bằng khí chuẩn trước khi tiếp tục sử dụng.

Nhiệt độ thay đổi lớn

Cảm biến trên máy đo khí MSA có chức năng bù nhiệt độ, nhưng sự thay đổi nhiệt độ đột ngột vẫn có thể làm kết quả đo dịch chuyển. MSA khuyến nghị thực hiện thiết lập điểm không tại nhiệt độ của khu vực làm việc để hạn chế ảnh hưởng. Nhiệt độ quá cao trong thời gian dài cũng có thể thúc đẩy các phản ứng hóa học bên trong cảm biến, làm chất điện phân bay hơi hoặc khiến linh kiện nhanh lão hóa hơn.

Độ ẩm cao hoặc thay đổi đột ngột

Độ ẩm có thể ảnh hưởng đến khả năng khuếch tán khí và phản ứng bên trong cảm biến. Khi thiết bị được chuyển từ môi trường khô, có điều hòa sang khu vực ngoài trời có độ ẩm cao, kết quả đo oxy có thể thay đổi do hơi nước chiếm chỗ một phần oxy trong không khí. Hơi nước ngưng tụ còn có thể làm ẩm bộ lọc, cản trở khí đi vào cảm biến và khiến máy phản hồi chậm.

Bụi bẩn và tạp chất

Trong môi trường khai thác mỏ, xây dựng, xi măng hoặc sản xuất công nghiệp, bụi có thể tích tụ trên bộ lọc và cổng lấy khí. Khi đường khí bị cản trở, nồng độ khí đến cảm biến chậm hơn, dẫn đến thời gian phản hồi kéo dài. Nếu không vệ sinh và thay bộ lọc đúng lúc, người sử dụng có thể nhầm rằng cảm biến đã hỏng trong khi nguyên nhân chính là đường lấy mẫu bị tắc.

Hóa chất gây nhiễm độc cảm biến

Một số hơi hóa chất có thể gây nhiễm độc hoặc ức chế cảm biến khí cháy, đặc biệt là cảm biến xúc tác. Các chất có chứa silicone, hơi dung môi, hợp chất lưu huỳnh hoặc hóa chất công nghiệp có thể bám lên bề mặt cảm biến và làm giảm khả năng phản ứng. Tình trạng này đặc biệt cần lưu ý tại khu vực sơn, sản xuất cao su, hóa chất, bảo trì máy móc hoặc nơi thường xuyên sử dụng keo và chất bịt kín.

Va đập và tác động cơ học

Máy đo khí được thiết kế để sử dụng trong môi trường công nghiệp nhưng vẫn cần được bảo vệ khỏi va đập mạnh.

Việc làm rơi máy có thể gây:

Nứt vỏ hoặc hở gioăng.
Lệch vị trí cảm biến.
Hỏng bộ lọc.
Lỏng đầu nối.
Ảnh hưởng đến bo mạch và nguồn điện.

Sau khi thiết bị bị rơi hoặc va đập mạnh, cần kiểm tra ngoại quan, thực hiện bump test và hiệu chuẩn nếu cần thiết trước khi đưa máy trở lại sử dụng.

Không kiểm tra và hiệu chuẩn định kỳ

Theo thời gian, tín hiệu của cảm biến có thể bị trôi, khiến kết quả đo lệch khỏi giá trị thực tế. Bump test giúp kiểm tra cảm biến và hệ thống cảnh báo có phản ứng với khí hay không. Hiệu chuẩn giúp điều chỉnh kết quả đo theo một nồng độ khí chuẩn đã biết.

Các hệ thống kiểm tra của MSA được thiết kế để hỗ trợ bump test và hiệu chuẩn định kỳ cho máy đo khí ALTAIR.

Nếu thiết bị liên tục không vượt qua bump test hoặc hiệu chuẩn, cảm biến cần được kiểm tra kỹ hơn và có thể phải thay thế.

Dấu hiệu cảm biến khí sắp hết tuổi thọ

Một số dấu hiệu thường gặp gồm:

Thiết bị báo Sensor Warning hoặc Sensor Error.
Máy không thể hiệu chuẩn thành công.
Bump test nhiều lần không đạt.
Kết quả đo dao động dù môi trường ổn định.
Giá trị không trở về mức bình thường trong không khí sạch.
Cảm biến phản hồi chậm hơn trước.
Thiết bị cảnh báo cảm biến gần hết tuổi thọ.

Một số thiết bị thuộc dòng MSA ALTAIR có chức năng cảnh báo khi cảm biến tiến gần cuối vòng đời, giúp người dùng chủ động lên kế hoạch thay thế.

Khi xuất hiện các dấu hiệu trên, không nên tiếp tục sử dụng máy cho công việc an toàn trước khi xác định rõ nguyên nhân.

Cách kéo dài tuổi thọ cảm biến khí

Để cảm biến duy trì độ ổn định lâu hơn, doanh nghiệp nên bảo quản máy tại nơi sạch, khô ráo và nằm trong giới hạn nhiệt độ do nhà sản xuất quy định. Tránh để thiết bị gần dung môi, hóa chất bay hơi hoặc sản phẩm có thành phần silicone.

Trước mỗi ca làm việc, cần kiểm tra tình trạng pin, bộ lọc, cổng lấy khí và chức năng cảnh báo. Bump test, hiệu chuẩn và thay bộ lọc cần được thực hiện theo quy trình an toàn của đơn vị và hướng dẫn dành cho từng model.

Sau khi máy tiếp xúc với nồng độ khí cao, bị va đập hoặc làm việc trong môi trường khắc nghiệt, nên kiểm tra lại thiết bị trước lần sử dụng tiếp theo.

Khi nào cần thay cảm biến khí?

Cảm biến nên được thay khi không còn vượt qua hiệu chuẩn, liên tục báo lỗi, phản hồi chậm hoặc đã đến cuối tuổi thọ theo đánh giá của thiết bị và kỹ thuật viên.

Khi thay cảm biến, cần lựa chọn đúng:

Model máy.
Loại khí cần đo.
Dải đo.
Vị trí lắp đặt.
Part Number của cảm biến.

Sau khi lắp cảm biến mới, máy phải được hiệu chuẩn và kiểm tra lại toàn bộ chức năng cảnh báo trước khi đưa vào vận hành.

Cảm biến MSA ALTAIR chính hãng tại TVPE

Tân Việt Phát cung cấp phụ kiện, phụ tùng máy đo khí MSA ALTAIR cho các dòng ALTAIR 4X, 4XR, 4XM, 5X và 5XM.

Các sản phẩm gồm cảm biến khí O₂, CO, H₂S, CH₄/LEL, cảm biến kép, bộ lọc, pin, bơm và các linh kiện thay thế khác.

Khách hàng có thể tham khảo:

Để xác định đúng cảm biến, khách hàng nên cung cấp model, Part Number, loại khí đang đo, hình ảnh tem máy và lỗi thiết bị đang hiển thị. TVPE sẽ hỗ trợ kiểm tra khả năng tương thích trước khi tư vấn linh kiện phù hợp.