Cảm biến khí gas là gì? Phân loại, cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Ngày Đăng  

03/04/2024

    Thời Gian  

4:38 sáng

    Người Đăng  

Vũ Xuân Tuất

Cảm biến khí gas chính là giải pháp hữu hiệu giúp bạn phát hiện rò rỉ khí gas và cảnh báo kịp thời, phòng tránh nguy cơ cháy nổ và bảo vệ an toàn cho gia đình. Việc phát hiện sớm và xử lý kịp thời rò rỉ khí gas là vô cùng quan trọng giúp bạn hạn chế những thiệt hại về tài sản và tính mạng con người. Vậy cảm biến rò rỉ khí gas là gì, có những loại cảm biến khí gas nào, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến khí gas ra sao? Hãy cùng nhà thông minh FIBARO tìm hiểu trong bài viết dưới đây.

Cảm biến khí gas
Cảm biến khí gas
Mục lục hiện

Cảm biến khí gas là gì?

Cảm biến khí gas là một thiết bị điện tử được thiết kế để giám sát và phát hiện sự hiện diện của khí gas trong không khí, đặc biệt là các loại khí gas dễ cháy như methane (CH4), propane (C3H8), butane (C4H10). Khi phát hiện nồng độ khí gas vượt quá ngưỡng an toàn, cảm biến sẽ phát ra tín hiệu báo động (thường là âm thanh), cảnh báo người dùng về nguy cơ rò rỉ và cho phép họ kịp thời xử lý tình huống. (1)

Cảm biến khí gas là gì
Cảm biến khí gas là gì

Lợi ích của cảm biến khí gas

Đóng vai trò quan trọng việc bảo vệ bạn và gia đình khỏi nguy cơ rò rỉ khí gas, cảm biến gas mang lại những lợi ích như:

  • Phát hiện sớm rò rỉ khí gas
  • Phát hiện sớm rỏ rì khí gas
  • Ngăn chặn tai nạn đáng tiếc nếu xảy ra hoả hoạn
  • Tự động ngắt nguồn điện khi xảy ra sự cố rò rỉ khí gas

1. Phát hiện sớm rò rỉ khí gas

Cảm biến khí rò rỉ gas sẽ liên tục giám sát nồng độ khí gas trong không khí. Với độ nhạy cao, cảm biến có thể phát hiện sớm ngay cả những lượng khí gas nhỏ nhất, trước khi chúng tích tụ đến mức nguy hiểm, giúp phòng ngừa chủ động nguy cơ cháy nổ.

Hơn nữa, cảm biến khí gas hiện đại có khả năng phát hiện nhiều loại khí gas khác nhau, bao gồm methane, propane, butane, carbon monoxide, đảm bảo an toàn toàn diện cho ngôi nhà của bạn.

2. Phát cảnh báo kịp thời khi xảy ra rò rỉ khí gas

Khi phát hiện rò rỉ khí gas, cảm biến sẽ ngay lập tức phát ra cảnh báo và thông báo cho bạn về nguy hiểm. Hệ thống cảnh báo có thể ở nhiều hình thức: âm thanh (còi báo động), ánh sáng (đèn LED nhấp nháy) hoặc thông báo đến điện thoại di động.

Việc cảnh báo sớm này cho phép bạn kịp thời xử lý tình huống, giảm thiểu thiệt hại, thoát khỏi khu vực nguy hiểm và gọi lực lượng cứu hỏa nếu cần thiết.

3. Ngăn chặn tai nạn đáng tiếc nếu xảy ra hoả hoạn

Rò rỉ khí gas là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra cháy nổ, gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản. Việc trang bị cảm biến khí gas nói riêng cũng như các thiết bị cảm biến thông minh nói chung trong nhà sẽ giúp ngăn chặn những tai nạn đáng tiếc này bằng cách phát hiện sớm rò rỉ, cảnh báo kịp thời và kích hoạt các biện pháp phòng ngừa tự động.

4. Tự động kích hoạt ngữ cảnh khi xảy ra sự cố rò rỉ khí gas

Cảm biến rò rỉ khí gas có thể được tích hợp vào hệ thống nhà thông minh mang đến khả năng tự động xử lý khi xảy ra sự cố rò rỉ khí gas. Ví dụ, khi cảm biến phát hiện rò rỉ, hệ thống có thể tự động:

  • Ngắt nguồn cung cấp gas
  • Bật quạt thông gió
  • Gửi cảnh báo rò rỉ khí gas đến điện thoại

Phân loại cảm biến khí gas thông dụng

Cảm biến khí gas được phân loại dựa trên công nghệ cảm biến được sử dụng. Hiện nay, có 3 loại cảm biến gas thường được sử dụng phổ biến là: cảm biến khí bán dẫn, cảm biến khí gas xúc tác, cảm biến khí gas hồng ngoại.

1. Cảm biến khí gas bán dẫn

Cảm biến bán dẫn hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi điện trở của vật liệu bán dẫn khi tiếp xúc với khí gas. Khi khí gas tiếp xúc với bề mặt cảm biến, nó sẽ làm thay đổi điện trở của cảm biến, từ đó tạo ra tín hiệu điện tỷ lệ với nồng độ khí gas.

Cảm biến khí gas bán dẫn có ưu điểm là giá thành rẻ, kích thước nhỏ gọn và ít tiêu hao năng lượng. Tuy nhiên lại có độ nhạy thấp, dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm, tuổi thọ kém.

2. Cảm biến khí gas xúc tác

Cảm biến xúc tác hoạt động dựa trên nguyên lý đốt cháy xúc tác khí gas. Cảm biến có hai phần tử: một phần tử được phủ chất xúc tác (thường là bạch kim) và một phần tử không được phủ chất xúc tác.

Khi khí gas tiếp xúc với phần tử có chất xúc tác, nó sẽ bị đốt cháy, làm tăng nhiệt độ của phần tử. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai phần tử sẽ tạo ra tín hiệu điện tỷ lệ với nồng độ khí gas.

Cảm biến khí gas xúc tác có ưu điểm là có độ nhạy cao, có độ chính xác tốt, ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm. Vì có ưu điểm vượt trội nên giá thành của cảm biến xúc tác cũng có phần cao hơn, tiêu thị năng lượng nhiều hơn các loại cảm biến khác.

3. Cảm biến khí gas hồng ngoại

Cảm biến hồng ngoại hoạt động dựa trên nguyên lý hấp thụ bức xạ hồng ngoại của khí gas. Khí gas có khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại ở một số bước sóng nhất định.

Cảm biến hồng ngoại sẽ phát ra một chùm tia hồng ngoại và đo lượng bức xạ bị hấp thụ bởi khí gas. Sự chênh lệch giữa lượng bức xạ phát ra và lượng bức xạ thu được sẽ tỷ lệ với nồng độ khí gas.

Cảm biến khí gas hồng ngoại có độ nhạy cao và có khả năng phân biệt được các loại khí gas với nhau. Tương tự như cảm biến rò rỉ gas xúc tác, cảm biến khí gas hồng ngoài cũng có giá thành cao và tiêu thụ năng lượng nhiều.

Cấu tạo của cảm biến khí gas

Dù đa dạng về chủng loại và công nghệ, cấu tạo của cảm biến khí gas đều sẽ thường cấu thành từ các thành phần chính sau:

  • Cảm biến (Sensor)
  • Bộ xử lý (Processor)
  • Bộ phận báo động (Alarm)
  • Mạch điện tử (Circuitry)
  • Vỏ bảo vệ (Housing)
Cấu tạo của cảm biến khí gas
Cấu tạo của cảm biến khí gas

Dưới đây là mô tả chức năng của cửa từng bộ phận trong cảm biến khí gas.

Bộ phậnChức năng
Cảm biến (Sensor)Đây là "trái tim" của thiết bị, chịu trách nhiệm trực tiếp phát hiện sự hiện diện của khí gas trong không khí. Cảm biến có thể là bán dẫn, xúc tác hoặc hồng ngoại, tùy thuộc vào công nghệ được sử dụng.
Bộ xử lý (Processor)Bộ xử lý nhận tín hiệu từ cảm biến, phân tích dữ liệu và xác định nồng độ khí gas. Nó cũng chịu trách nhiệm kích hoạt cảnh báo khi nồng độ khí gas vượt quá ngưỡng an toàn.
Bộ phận báo động (Alarm)Bộ phận này có thể là còi báo động, đèn LED nhấp nháy, hoặc cả hai, phát ra tín hiệu cảnh báo người dùng về nguy cơ rò rỉ khí gas.
Mạch điện tử (Circuitry)Mạch điện tử kết nối các thành phần của cảm biến, cung cấp năng lượng cho thiết bị và xử lý tín hiệu.
Vỏ bảo vệ (Housing)Vỏ bảo vệ được làm từ nhựa hoặc kim loại, bảo vệ các thành phần bên trong khỏi bụi bẩn, va đập và các yếu tố môi trường khác.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến rò rỉ khí gas

Nguyên lý cảm biến khí gas đều dựa trên việc phát hiện sớm sự hiện diện của khí gas rò rỉ trong môi trường và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện.

Tín hiệu này sau đó được xử lý bởi mạch điều khiển hoặc hệ thống an ninh để kích hoạt cảnh báo khẩn cấp, ngắt gas tự động, hoặc thực hiện các hành động khác nhằm đảm bảo an toàn và phòng tránh nguy cơ cháy nổ.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến khí gas
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của cảm biến khí gas

Ứng dụng của cảm biến khí gas

Cảm biến khí gas đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho các hộ gia đình, doanh nghiệp và công trình sử dụng khí gas. Sự hiện diện của cảm biến khí gas không chỉ mang đến sự an tâm mà còn giúp ngăn chặn những hậu quả nghiêm trọng có thể xảy ra do rò rỉ khí gas.

1. Trong hộ gia đình

Trong mỗi gia đình, đặc biệt là những gia đình sử dụng bếp gas, bình gas, lò nướng gas, việc lắp đặt cảm biến khí gas là vô cùng cần thiết. Cảm biến khí gas sẽ phát hiện sớm rò rỉ khí gas, kích hoạt báo động, giúp bạn kịp thời xử lý sự cố, đảm bảo an toàn cho cả gia đình.

Ứng dụng của cảm biến khí gas
Ứng dụng trong nhà ở của cảm biến khí gas

2. Trong nhà hàng, quán ăn

Nhà hàng, quán ăn thường sử dụng lượng khí gas lớn cho việc nấu nướng. Việc lắp đặt cảm biến khí gas tại các khu vực bếp, khu vực chứa bình gas sẽ giúp phát hiện sớm rò rỉ khí gas, ngăn ngừa nguy cơ cháy nổ, đảm bảo an toàn cho khách hàng và nhân viên.

3. Trong khách sạn, chung cư

Khách sạn, chung cư là nơi tập trung đông người, việc đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy là vô cùng quan trọng. Cảm biến khí gas được lắp đặt trong các căn hộ, phòng khách sạn sử dụng khí gas sẽ giúp phát hiện rò rỉ khí gas, kích hoạt báo động, thông báo cho ban quản lý tòa nhà và cư dân kịp thời xử lý sự cố.

4. Trong kho chứa gas

Kho chứa gas là nơi có nguy cơ cháy nổ cao. Cảm biến khí gas được lắp đặt trong kho chứa gas để giám sát nồng độ khí gas liên tục, phát hiện rò rỉ và kích hoạt hệ thống cảnh báo, thông báo cho nhân viên kỹ thuật xử lý sự cố kịp thời, ngăn chặn những tai nạn đáng tiếc.

Các thương hiệu cảm biến khí gas

Một số thương hiệu cảm biến khí gas uy tín, được tin dùng trên thị trường như: Nest Protect, Honeywell, First Alert, Kidde và FIBARO.

1. Cảm biến khí gas Nest Protect

Nest Protect là sản phẩm của Google Nest, thương hiệu nổi tiếng với các thiết bị nhà thông minh và giải pháp an ninh. Cảm biến khí gas Nest Protect được thiết kế đẹp mắt, tích hợp cả chức năng phát hiện khói và khí gas, hỗ trợ kết nối WiFi và gửi thông báo đến điện thoại.

2. Cảm biến khí gas Honeywell

Honeywell là thương hiệu lâu đời và uy tín trong lĩnh vực thiết bị an ninh và an toàn. Cảm biến gas Honeywell được đánh giá cao về độ bền, độ chính xác và độ tin cậy. Nổi bật trong dòng sản phẩm cảm biến khí gas của Honeywell là XC100 với ưu điểm là đơn giản, dễ dàng sử dụng và giá thành hợp lý.

3. Cảm biến khí gas First Alert

First Alert là thương hiệu nổi tiếng với các sản phẩm báo cháy và an toàn gia đình. Cảm biến khí gas First Alert đa dạng về chủng loại và giá thành, phù hợp với nhiều nhu cầu sử dụng. First Alert nổi bật với dòng sản phẩm CO65 nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt với giá thành rẻ.

4. Cảm biến khí gas Kidde

Kidde là thương hiệu chuyên cung cấp các giải pháp an toàn phòng cháy chữa cháy. Cảm biến khí gas Kidde được đánh giá cao về độ bền, độ tin cậy và giá thành phải chăng. Kidde nổi bật với cảm biến khí gas cảbon monoxide Kidde KN-COEG-3 với tuổi thọ cao lên tới 10 năm sử dụng.

5. Cảm biến khí gas tích hợp khí CO FIBARO

FIBARO, thương hiệu tiên phong trong lĩnh vực nhà thông minh, mang đến giải pháp an toàn toàn diện với cảm biến khí gas tích hợp khí CO FIBARO. Thiết bị này không chỉ phát hiện rò rỉ khí gas (LPG, Butane, Methane) mà còn có khả năng phát hiện khí carbon monoxide (CO) – một loại khí độc vô hình, không mùi, cực kỳ nguy hiểm.

Cảm biến khí gas FIBARO được thiết kế nhỏ gọn, tinh tế, dễ dàng lắp đặt và tích hợp vào hệ thống nhà thông minh FIBARO. Khi phát hiện rò rỉ khí gas hoặc khí CO, cảm biến sẽ kích hoạt còi báo động tại chỗ, đồng thời gửi thông báo đến điện thoại của bạn, cho phép bạn kịp thời xử lý tình huống dù đang ở bất kỳ đâu.

Cảm biến khí khí gas FIBARO
Cảm biến khí khí gas tích hợp cảm biến khí CO của FIBARO

Hãy liên hệ ngay với FIBARO để được tư vấn và lựa chọn giải pháp cảm biến khí gas phù hợp nhất cho ngôi nhà của bạn theo địa chỉ:
☎️ Hotline: 0913 699 545
📧 Email: xuantuat.vu@kimsontien.com
📍 Địa chỉ showroom 1: 16 Đ. Số 35, Bình Khánh, Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
📍 Địa chỉ showroom 2: Nhà mẫu Phú Mỹ Hưng, Trần Văn Trà, Quận 7, TP.HCM

Hướng dẫn lắp đặt và bảo trì cảm biến khí gas

Việc lắp đặt cảm biến rò rỉ gas đúng cách là vô cùng quan trọng để đảm bảo thiết bị hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết giúp bạn tự lắp đặt cảm biến khí gas cho gia đình:

Lựa chọn vị trí lắp đặt cảm biến khí gas phù hợp

Vị trí lắp đặt cảm biến rò rỉ gas ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phát hiện rò rỉ. Hãy lưu ý những điểm sau:

  • Lắp đặt gần khu vực bếp gas, bình gas, đường ống dẫn gas,…
  • Khoảng cách phù hợp
  • Tránh các khu vực ẩm ướt, nhiệt độ cao
  • Vị trí dễ dàng nghe thấy báo động

1. Kiểm tra hệ thống điện

Trước khi lắp đặt, hãy đảm bảo hệ thống điện trong nhà an toàn và hoạt động bình thường. Nếu bạn sử dụng cảm biến khí gas có dây, hãy ngắt nguồn điện trước khi tiến hành lắp đặt.

2. Lắp đặt cảm biến khí gas

Thông thường, cảm biến rò rỉ khí gas sẽ được gắn lên tường hoặc trần nhà bằng vít hoặc băng dính hai mặt hoặc bạn có thể thực hiện theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Bạn cũng lưu ý cần đảm bảo cảm biến được lắp đặt chắc chắn và đúng hướng.

3. Kiểm tra hoạt động của cảm biến

Sau khi lắp đặt, hãy kiểm tra hoạt động của cảm biến bằng cách sử dụng nút kiểm tra (test button) hoặc bằng cách tạo ra một lượng nhỏ khí gas (ví dụ: xịt một chút nước hoa). Đảm bảo còi báo động và đèn LED hoạt động bình thường.

4. Bảo trì định kỳ cảm biến

Để đảm bảo cảm biến khí gas hoạt động hiệu quả lâu dài, bạn nên thực hiện bảo trì định kỳ như:

  • Vệ sinh cảm biến
  • Kiểm tra pin
  • Kiểm tra tình trạng hoạt động

Câu hỏi thường gặp liên quan đến cảm biến khí gas

1. Nên lắp đặt bao nhiêu cảm biến khí gas cho một căn nhà

Số lượng cảm biến gas cần thiết phụ thuộc vào diện tích và cấu trúc của ngôi nhà, cũng như số lượng nguồn khí gas bạn sử dụng. Thông thường, nên lắp đặt ít nhất một cảm biến gần mỗi nguồn khí gas, ví dụ như bếp gas, bình gas, lò nướng gas. Đối với nhà có nhiều tầng, nên lắp đặt cảm biến ở mỗi tầng để đảm bảo an toàn toàn diện.

2. Tuổi thọ của cảm biến khí gas là bao lâu?

Tuổi thọ của cảm biến khí gas phụ thuộc vào loại cảm biến và tần suất sử dụng. Thông thường, cảm biến khí gas có tuổi thọ từ 5 đến 10 năm. Tuy nhiên, bạn nên kiểm tra định kỳ theo hướng dẫn của nhà sản xuất và thay thế cảm biến khi cần thiết.

3. Cảm biến khí gas có thể kết nối với hệ thống nhà thông minh không?

Có, nhiều loại cảm biến khí gas hiện đại có thể kết nối với hệ thống nhà thông minh. Cảm biến khí gas FIBARO sử dụng công nghệ Z-Wave, tương thích hoàn hảo với hệ thống nhà thông minh FIBARO Home Center.

Cảm biến khí gas là một thiết bị an toàn không thể thiếu trong mỗi gia đình, đặc biệt là những gia đình sử dụng khí gas trong sinh hoạt. Thông qua bài viết này, FIBARO hy vọng bạn đã hiểu rõ hơn về cảm biến khí gas là gì cũng như nhưng lợi ích thiết thực mà loại thiết bị thông minh này mang lại.

Nguồn tham khảo

  1. Wikipedia contributors. (2024, June 5). Smoke detector. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Smoke_detector

Last Updated on 24/06/2024 2:04 chiều by Lâm Bùi

0/5 (0 Reviews)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *