Các đầu dò hồng ngoại có tuổi thọ khá dài tới khoảng 5 năm với khả năng miễn dịch với các chất độc, hoạt động mà không cần oxy, trong khi đó đầu dò xúc tác có thể làm việc tới 2 đến 3 năm với tính năng cung cấp ứng dụng linh hoạt, đơn giản bảo trì và sữ chữa nhanh.
Cả hai công nghệ đều đáng tin cậy, phát hiện nhanh chóng và chính xác sự rò rỉ khí Hydrocacbon trong quá trình vận hành, sản xuất. Khi lựa chọn đầu dò cần xem xét kĩ lưỡng môi trường và lĩnh lực làm việc, để chọn được đầu dò thích hợp. Kết hợp cả hai đầu dò là một giải pháp tối ưu để đem lại hiệu suất và độ an toàn cao.
Nhóm 2 – Lọc Hóa Dầu 32
Chương V. XỬ LÝ TÍN HIỆU [7]
Trong nhà máy, các bộ cảm biến khí (cảm biến điểm, cảm biến đường truyền rộng) cần bố trí trên cùng phân vùng kiểm soát cụ thể và trực tiếp giám sát nguy cơ rò rỉ khí. Khi rò rỉ khí xảy ra, các tín hiệu thu được từ các đầu cảm biến khí cùng với các đầu cảm biến khác (cảm biến nhiệt, cảm biến khói, cảm biến lửa...) được truyền về và thể hiện trên panel điều khiển của hệ thống phòng chống cháy nổ của phòng điều khiển trung tâm. Panel điều khiển tự động xử lý các tín hiệu cảm biến này để xác định vùng có nguy cơ cháy nổ đồng thời thực hiện các lệnh: Đóng van cô lập vùng cháy nổ và xã khí ra đuốc đốt, kích hoạt máy bơm chữa cháy, mở van xã nước, CO2 hoặc bọt vào vùng có cháy nổ, báo động bằng còi, đèn chớp ở vùng có cháy nổ và phòng điều khiển...
Hình 20: Ví dụ sơ đồ hệ thống cảm biến trong sản xuất
Hình trên là sơ đồ mô tả hệ thống gồm 20 cảm biến khí và 20 cảm biến lửa được lắp đặt ngoài khu vực sản xuất, các tín hiệu được truyền về hệ thống máy chủ ở phòng điều khiển trung tâm, hệ thống này xử lý kết quả thu được, hiển thị lên màn hình điều khiển và nối trực tiếp với chuông báo để đề phòng trường hợp có cháy nổ xảy ra.
Nhóm 2 – Lọc Hóa Dầu 33
Các phần mềm sẽ giúp hiển thị tín hiệu thu được (đầu ra từ 4 – 20mA) lên màn hình điều khiển, bao gồm hiển thị mức độ tín hiệu theo thời gian thật, nhiệt độ cảm biến,... Các lỗi và điều kiện báo động cũng dễ dàng được quan sát trên màn hình.
Hình 21: Màn hình hiển thị chuẩn đoán của hệ thống phát hiện khí bằng đầu dò hồng ngoại
Hình trên thể hiện màn hình quan sát của các điều khiển viên trong 2 trường hợp là tín hiệu bình thường và tín hiệu bất bình thường. Lấy ví dụ màn hình trên cùng, đường màu xanh dương thể hiện tín hiệu tham chiếu thu được, đường màu đỏ thể hiện tín hiệu đo lường thu được. Trong trường hợp tín hiệu bình thường, các tín hiệu dao động từ 4 – 20mA, còn trong trường hợp bất bình thường, hình ảnh trên màn hình ghi nhận lại một sự sụt giảm bất thường của tín hiệu đo lường.
Thông thường trong các nhà máy, hệ thống được thiết kế gồm có 2 đèn báo động, đèn thứ nhất sẽ tự động nhấp nháy khi nồng độ khí rò rỉ đạt đến 10% LEL, đèn thứ hai được kích hoạt khi nồng độ đạt 25% LEL. (Giá trị này có thể được thay đổi tùy thuộc vào yêu cầu an toàn của từng nhà máy).
Nhóm 2 – Lọc Hóa Dầu 34
Thời gian từ khi các cảm biến nhận được tín hiệu cho đến khi các tín hiệu được xử lý xong và truyền đến màn hình của người điều khiển được gọi là thời gian phản hồi. Thường đối với các hệ thống có thời gian phản hồi lâu, giá trị % LEL cần đạt được để kích hoạt đèn báo động thường được lấy nhỏ hơn. Ví dụ, thay vì 25% LEL, có thể thiết lập chỉ còn 10% LEL để kích hoạt báo động cho đèn thứ hai.
Nhóm 2 – Lọc Hóa Dầu 35
TỔNG KẾT
Bài tiểu luận đã cung cấp cái nhìn khái quát nhất về các loại cảm biến khí Hydrocarbon được sử dụng trong công nghiệp. Bên cạnh cảm biến khí, còn rất nhiều loại cảm biến khác đang được sử dụng để kiểm soát các quá trình, phát hiện kịp thời các mối nguy để xử lý kịp thời, từ đó đảm bảo tính an toàn cho hệ thống công nghiệp.
Ngày nay, cùng với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và yêu cầu cao trong an toàn công nghiệp, các loại cảm biến đang được chú trọng phát triển, ngày càng đa dạng, chính xác và tiện dụng hơn. Nhiều hãng lớn tham gia vào thị trường cảm biến có thể kể đến như General Monitors, RKI Instruments, ASM, Honeywell, Draeger... Tuy nhiên, tùy theo yêu cầu công nghiệp và tính kinh tế mà người thiết kế hệ thống có thể lựa chọn cảm biến cho phù hợp.
Nhóm 2 – Lọc Hóa Dầu 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_explosion
[2] Booklet “The selection and use of flammable gas detector”, HSE [3] Booklet “Introduction to gas detection”, Draeger
[4] Booklet “Combustible gas safety monitoring: Infrared vs. Catalytic gas detectors”, General Monitors
[5] Chapter 3 Catalytic combustable gas sensor, book “Hazardous Gas Monitors”, Jack Chou, 1999
[6] Article “Infrared detectors: an overview” Antoni Rogalski
[7] Article “Infrared technology for Fail-to-Safe Hydocarbon gas detection”, Dr. Shankar Baliga and Mr. Shafiq Khan, General Monotors
[8] Booklet “Gas detection – The professional guide”, FLIR
[9] Article "What is the difference between catalytic and infrared?" RKI [10] Presentation “Gas analysis methods”