Sau một thời gian sử dụng, cảm biến có thể mất dần độ nhạy, phản hồi chậm hơn hoặc không còn đáp ứng yêu cầu hiệu chuẩn. Nếu không được phát hiện kịp thời, kết quả đo có thể sai lệch và ảnh hưởng trực tiếp đến công tác giám sát an toàn khí độc.
Tình trạng này xuất hiện khá thường xuyên tại các nhà máy xử lý nước thải, hệ thống cống ngầm, bể chứa bùn, giàn khoan dầu khí hay khu vực sản xuất hóa chất – những nơi khí hydrogen sulfide có thể phát sinh liên tục hoặc theo từng đợt.
Cảm biến H2S trên Máy đa khí hoạt động như thế nào?
Phần lớn máy đo khí đa chỉ tiêu hiện nay sử dụng cảm biến điện hóa để phát hiện hydrogen sulfide (H₂S). Khi khí H₂S đi vào cảm biến, phản ứng điện hóa xảy ra bên trong tế bào đo, tạo ra dòng điện tỷ lệ với nồng độ khí. Bộ xử lý sẽ chuyển đổi tín hiệu này thành giá trị hiển thị trên màn hình.
Ưu điểm của công nghệ điện hóa là độ nhạy cao, khả năng phát hiện nồng độ thấp và mức tiêu thụ điện năng thấp. Điểm hạn chế nằm ở chỗ vật liệu bên trong cảm biến sẽ suy giảm dần theo thời gian sử dụng. Đây cũng là lý do tuổi thọ của cảm biến H2S thường ngắn hơn tuổi thọ tổng thể của thiết bị.
Những nguyên nhân khiến cảm biến H2S hỏng sớm
Tiếp xúc với nồng độ H2S quá cao
Khi liên tục làm việc trong môi trường có hàm lượng H₂S lớn hoặc xảy ra sự cố phát tán khí đột ngột, các thành phần phản ứng bên trong cảm biến bị tiêu hao nhanh hơn mức thiết kế.
Một số trường hợp cảm biến vẫn hiển thị giá trị đo nhưng độ chính xác giảm đáng kể. Một số trường hợp khác xuất hiện hiện tượng mất độ nhạy hoàn toàn sau khi tiếp xúc với nồng độ khí vượt ngưỡng trong thời gian dài.
Không khí ẩm làm tăng tốc độ lão hóa
Các khu vực phát sinh H₂S thường đi kèm độ ẩm cao. Nhà máy xử lý nước thải, hầm chứa nước, hệ thống thoát nước hoặc khu vực xử lý bùn là những ví dụ điển hình. Hơi nước có thể xâm nhập vào cấu trúc cảm biến, làm thay đổi tốc độ phản ứng điện hóa và đẩy nhanh quá trình suy giảm vật liệu bên trong.
Độ ẩm kéo dài không chỉ ảnh hưởng đến cảm biến H2S mà còn làm tăng nguy cơ ăn mòn các linh kiện điện tử liên quan.
Hóa chất gây nhiễm độc cảm biến
Nhiều loại hóa chất công nghiệp có khả năng làm hỏng cảm biến dù nồng độ không cao.
Các hợp chất chứa silicon, dung môi hữu cơ, hơi sơn, chất tẩy rửa mạnh hoặc một số hóa chất lưu huỳnh có thể phản ứng với bề mặt điện cực. Khi hiện tượng này xảy ra, khả năng nhận biết H₂S giảm dần theo thời gian.
Thiếu hiệu chuẩn và kiểm tra định kỳ
Cảm biến H2S có thể suy giảm độ nhạy và sai số từng bước mà không xuất hiện cảnh báo rõ ràng. Nếu không thực hiện kiểm tra bơm hút và hiệu chuẩn định kỳ, người dùng khó nhận biết cảm biến đã mất khả năng đo chính xác.
Nhiều trường hợp cảm biến vẫn hiển thị số đo bình thường nhưng phản ứng chậm hoặc không còn đáp ứng đúng với nồng độ khí thực tế.
Bảo quản không đúng điều kiện
Máy đo đa khí thường được cất giữ trong xe công trình, container hoặc kho thiết bị ngoài hiện trường. Nhiệt độ cao kéo dài, môi trường quá ẩm hoặc tiếp xúc trực tiếp với hóa chất bay hơi đều ảnh hưởng đến tuổi thọ cảm biến.
Ngay cả khi không sử dụng Máy đo chất lượng không khí, các phản ứng hóa học bên trong cảm biến điện hóa vẫn tiếp tục diễn ra. Điều này khiến tuổi thọ của cảm biến bị rút ngắn nếu điều kiện bảo quản không phù hợp.
Cảm biến hết tuổi thọ thiết kế
Mỗi cảm biến H2S đều có tuổi thọ giới hạn do nhà sản xuất quy định. Đối với đa số máy đo khí cầm tay hiện nay, tuổi thọ cảm biến H₂S thường dao động từ 2 đến 5 năm tùy công nghệ chế tạo và điều kiện vận hành.
Khi đạt đến giới hạn này, độ ổn định của tín hiệu bắt đầu giảm. Việc hiệu chuẩn có thể giúp duy trì hoạt động trong thời gian ngắn nhưng không thể khôi phục hoàn toàn hiệu suất ban đầu.
Làm thế nào để kéo dài tuổi thọ cảm biến H2S của máy đo khí đa năng?
Tuổi thọ cảm biến phụ thuộc rất lớn vào cách sử dụng và bảo quản.
Thiết bị đo đa khí nên được hiệu chuẩn theo đúng chu kỳ khuyến nghị của nhà sản xuất. Kiểm tra bơm hút cần được thực hiện trước các ca làm việc tại khu vực có nguy cơ phát sinh khí độc.
Sau khi sử dụng trong môi trường có nồng độ H₂S cao, nên đưa thiết bị về nơi thông thoáng để cảm biến ổn định trở lại trước khi cất giữ.
Người dùng cũng nên tránh để máy tiếp xúc lâu với hơi sơn, dung môi hoặc hóa chất ăn mòn. Việc bảo quản trong hộp chuyên dụng, môi trường khô ráo và nhiệt độ ổn định sẽ giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ cảm biến.
Đối với các đơn vị vận hành liên tục trong ngành nước thải hoặc hóa chất, việc theo dõi lịch sử hiệu chuẩn và tuổi thọ cảm biến giúp chủ động kế hoạch thay thế trước khi thiết bị mất độ chính xác.
Quản lý tốt cảm biến không chỉ giúp giảm chi phí thay thế mà còn duy trì độ chính xác của hệ thống cảnh báo khí độc, từ đó nâng cao mức độ an toàn cho người lao động trong môi trường công nghiệp.
