Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) là những hóa chất hữu cơ có thể dễ dàng bay hơi vào không khí. Chúng được tìm thấy trong các sản phẩm gia dụng và công nghiệp khác nhau, và việc tiếp xúc lâu dài với nồng độ VOC cao có thể gây ra những ảnh hưởng bất lợi đến sức khỏe con người và môi trường. Cảm biến VOC đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát và kiểm soát chất lượng không khí, cung cấp những hiểu biết có giá trị về sự hiện diện và nồng độ của VOC trong môi trường xung quanh.
Cảm biến VOC là gì?
Cảm biến khí VOC là thiết bị dùng để phát hiện và đo lường các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC – Volatile Organic Compounds) có trong không khí. VOC là các chất khí phát sinh từ nhiều nguồn như sơn, dung môi, chất tẩy rửa, vật liệu xây dựng, khói thuốc, và cả con người (hơi thở, da...).
Cảm biến VOC, hay cảm biến Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, là thiết bị được thiết kế để phát hiện và đo lường sự hiện diện của VOC trong không khí. Nó sử dụng các vật liệu nhạy cảm với khí tương tác với các phân tử VOC, dẫn đến những thay đổi có thể đo lường được về độ dẫn điện hoặc các tính chất vật lý khác. Những cảm biến này thường được tích hợp vào máy theo dõi chất lượng không khí, hệ thống giám sát môi trường và hệ thống kiểm soát chất lượng không khí trong nhà.
Cảm biến VOC hoạt động như thế nào?
Cảm biến VOC sử dụng thành phần nhạy cảm với khí để hấp thụ các phân tử VOC từ không khí xung quanh. Sự hấp phụ này gây ra sự thay đổi điện trở hoặc điện dung của cảm biến, sau đó được đo bằng thiết bị điện tử của cảm biến. Độ lớn của tín hiệu tương ứng với nồng độ VOC trong không khí. Các cơ chế bù nhiệt độ và độ ẩm thường được kết hợp để đảm bảo các phép đo chính xác bằng cách tính đến các yếu tố môi trường.
Cảm biến thường hoạt động dựa trên nguyên lý cảm biến khí bán dẫn (MOS) hoặc Cảm biến điện hóa, để đo tổng lượng VOC trong không khí và xuất ra giá trị gọi là TVOC (Total Volatile Organic Compounds) tính bằng ppb hoặc mg/m³.
Công nghệ cảm biến VOC
Để phát hiện và đo lường hiệu quả VOC, nhiều công nghệ cảm biến khác nhau đã được phát triển. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá ba công nghệ cảm biến VOC phổ biến: Cảm biến bán dẫn oxit kim loại (MOS), Máy dò quang hóa (PID) và cảm biến hồng ngoại (IR). Mỗi công nghệ đều có những nguyên tắc và ưu điểm riêng, góp phần giám sát và kiểm soát chính xác VOC.
Cảm biến VOC bán dẫn oxit kim loại (MOS)
Cảm biến MOS được sử dụng rộng rãi trong phát hiện VOC do tính linh hoạt và giá cả phải chăng của chúng. Những cảm biến này bao gồm một màng oxit kim loại lắng đọng trên nền gốm. Cảm biến MOS hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi độ dẫn điện của màng oxit kim loại khi tiếp xúc với VOC. Khi có VOC, chúng gây ra sự thay đổi điện trở của màng, được đo và chuyển đổi thành chỉ số nồng độ VOC. Cảm biến MOS nhạy cảm với nhiều loại VOC và có thời gian phản hồi nhanh, khiến chúng phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.
Cảm biến VOC dạng PID
PID sử dụng nguyên lý ion hóa để phát hiện VOC. PID phát ra tia cực tím (UV), làm ion hóa các phân tử VOC trong không khí, tạo ra các ion tích điện dương và các electron tự do. Các phân tử và electron bị ion hóa tạo ra dòng điện được đo bằng cảm biến. Độ lớn của dòng điện tỷ lệ thuận với nồng độ VOC có trong đó. PID có độ nhạy cao và có thể phát hiện nhiều loại VOC, bao gồm cả hợp chất dễ bay hơi và bán bay hơi. Chúng thường được sử dụng trong môi trường công nghiệp và các tình huống ứng phó với vật liệu nguy hiểm.
Cảm biến VOC dạng hồng ngoại (IR)
Cảm biến hồng ngoại phát hiện VOC dựa trên khả năng hấp thụ ánh sáng hồng ngoại độc đáo của chúng. Các VOC khác nhau hấp thụ các bước sóng cụ thể của ánh sáng hồng ngoại và bằng cách phân tích các kiểu hấp thụ, cảm biến có thể xác định và định lượng nồng độ VOC trong không khí. Cảm biến hồng ngoại có tính chọn lọc cao và có thể phân biệt giữa các VOC khác nhau. Chúng cũng ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm. Cảm biến hồng ngoại thường được sử dụng trong giám sát môi trường, vệ sinh công nghiệp và các ứng dụng chất lượng không khí trong nhà.
SENSORS VIỆT NAM – Chuyên phân phối cảm biến VOC & thiết bị đo chất lượng không khí IAQ
Chúng tôi cung cấp các dòng cảm biến VOC (Volatile Organic Compounds) chính hãng, giúp giám sát hiệu quả mức độ ô nhiễm không khí trong nhà và môi trường làm việc. Ứng dụng cảm biến VOC trong thực tế:
- Hệ thống HVAC – Tự động điều chỉnh thông gió khi phát hiện khí ô nhiễm
- Máy lọc không khí thông minh
- Nhà máy – phân xưởng có sử dụng hóa chất, sơn, dung môi
- Phòng sạch, phòng lab, bệnh viện, trường học, văn phòng
Chúng tôi cung cấp các loại cảm biến VOC:
- Cảm biến VOC tích hợp CO₂, nhiệt độ, độ ẩm
- Module cảm biến khí tổng hợp (TVOC, eCO₂)
- Cảm biến gắn tường, gắn ống gió, giao tiếp Modbus/Analog
- Hàng nhập khẩu chính hãng từ Thụy Sĩ, Đức, Áo, Mỹ, Thổ Nhĩ Kỳ, EU...
- Phù hợp cho: Hệ thống HVAC, nhà thông minh, máy lọc không khí, thiết bị IoT, hệ thống BMS
- Có sẵn CO, CQ, tài liệu kỹ thuật, hỗ trợ tư vấn dự án
Quý khách vui lòng liên hệ Sensors Việt Nam để được tư vấn giải pháp và báo giá.