Nitrogen Dioxide (NO2) là một trong những khí ô nhiễm không khí phổ biến và nguy hiểm, chủ yếu sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu ở nhiệt độ cao như trong động cơ xe cộ, nhà máy điện và các quy trình công nghiệp. Việc tiếp xúc với NO2 nồng độ cao có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng về hô hấp và góp phần hình thành mưa axit cũng như sương mù quang hóa. Do đó, việc giám sát liên tục nồng độ NO2 trong không khí là cực kỳ quan trọng để bảo vệ sức khỏe con người và môi trường. Cảm biến khí NO2 chính là công cụ đắc lực giúp thực hiện nhiệm vụ này một cách chính xác và hiệu quả.

Giới thiệu về cảm biến khí NO2

Cảm biến khí NO2 là gì?

Cảm biến khí NO2 là một thiết bị điện tử được thiết kế để phát hiện và đo lường nồng độ khí Nitrogen Dioxide (NO2) có trong môi trường xung quanh. Nó chuyển đổi sự hiện diện và nồng độ của khí NO2 thành một tín hiệu điện có thể đọc được (thường là dòng điện hoặc điện áp), cho phép người dùng hoặc hệ thống giám sát biết được mức độ ô nhiễm NO2.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến khí NO2

Có nhiều công nghệ cảm biến NO2 khác nhau, nhưng phổ biến nhất là cảm biến điện hóa (Electrochemical Sensor). Nguyên lý cơ bản như sau:

Khí NO2 từ môi trường khuếch tán qua một lớp màng lọc và đi vào bên trong cảm biến.

• Tại điện cực làm việc (working electrode), khí NO2 tham gia vào một phản ứng hóa học (oxy hóa hoặc khử), tạo ra hoặc tiêu thụ electron.
• Sự thay đổi dòng electron này tạo ra một dòng điện nhỏ chạy giữa điện cực làm việc và điện cực đối (counter electrode).
• Dòng điện này tỷ lệ thuận với nồng độ khí NO2 có trong môi trường. Mạch điện tử tích hợp sẽ khuếch đại và chuyển đổi tín hiệu dòng điện này thành tín hiệu đầu ra tiêu chuẩn (ví dụ: 4-20mA, 0-5V, RS485…).Ngoài ra còn có các công nghệ khác như cảm biến bán dẫn oxit kim loại (MOS) hay cảm biến quang học, nhưng cảm biến điện hóa thường được ưa chuộng vì độ nhạy, độ chọn lọc tốt và chi phí hợp lý cho nhiều ứng dụng.

Bảng thông số kỹ thuật của cảm biến khí NO2

Thông số	Chi tiết
Khí đo	Nitrogen Dioxide (NO2)
Dải đo (Measuring Range)	0 – 10 ppm / 0 – 20 ppm / 0 – 50 ppm (tùy chọn)
Độ phân giải (Resolution)	0.01 ppm hoặc 0.1 ppm
Độ chính xác (Accuracy)	±2% đến ±5% toàn dải đo (FS)
Thời gian phản hồi (T90)	< 30 giây hoặc < 60 giây
Tín hiệu đầu ra (Output)	4-20mA, 0-5V, 0-10V, RS485 (Modbus RTU), Relay…
Điện áp hoạt động	12 VDC, 24 VDC hoặc 220 VAC (với bộ chuyển đổi)
Nhiệt độ hoạt động	-20°C đến +50°C (hoặc dải rộng hơn)
Độ ẩm hoạt động	15% – 90% RH (Không ngưng tụ)
Tuổi thọ cảm biến	1 – 3 năm (điển hình cho cảm biến điện hóa)
Cấp bảo vệ (IP Rating)	IP54, IP65, IP66 (tùy thuộc vào vỏ bảo vệ)

Tính năng vượt trội của cảm biến khí NO2

• Độ nhạy cao: Có khả năng phát hiện nồng độ NO2 rất thấp (đến mức ppm hoặc ppb), phù hợp cho cả giám sát môi trường và an toàn công nghiệp.
• Độ chọn lọc tốt: Các cảm biến chất lượng cao được thiết kế để giảm thiểu ảnh hưởng nhiễu từ các loại khí khác có thể có trong môi trường.
• Thời gian phản hồi nhanh: Cho phép phát hiện sự thay đổi nồng độ NO2 một cách kịp thời, quan trọng trong các ứng dụng cảnh báo an toàn.
• Độ ổn định và tin cậy: Hoạt động ổn định trong thời gian dài, cung cấp dữ liệu đo lường đáng tin cậy.
• Dải đo đa dạng: Có nhiều tùy chọn dải đo phù hợp với các ứng dụng khác nhau, từ môi trường không khí xung quanh đến khí thải công nghiệp.
• Tùy chọn ngõ ra linh hoạt: Dễ dàng tích hợp vào các hệ thống giám sát và điều khiển hiện có (PLC, SCADA, BMS…).
• Chi phí hợp lý: So với các phương pháp phân tích phức tạp, cảm biến cung cấp giải pháp giám sát liên tục với chi phí đầu tư và vận hành phải chăng.

Ứng dụng thực tế của cảm biến khí NO2 tại Việt Nam

Với tình trạng ô nhiễm không khí và sự phát triển công nghiệp, cảm biến NO2 được ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam trong các lĩnh vực:

1. Quan trắc chất lượng không khí: Lắp đặt tại các trạm quan trắc môi trường cố định hoặc di động của nhà nước và các tổ chức tư nhân để theo dõi mức độ ô nhiễm NO2 trong đô thị và khu công nghiệp.
2. Giám sát khí thải công nghiệp: Đo nồng độ NO2 trong khí thải từ ống khói nhà máy nhiệt điện, nhà máy xi măng, lò hơi công nghiệp… để đảm bảo tuân thủ các quy định về môi trường.
3. Kiểm soát ô nhiễm giao thông: Lắp đặt trong đường hầm, bãi đỗ xe ngầm, gần các nút giao thông trọng điểm để cảnh báo khi nồng độ NO2 vượt ngưỡng cho phép, đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông.
4. An toàn lao động: Sử dụng trong các khu vực có nguy cơ phát sinh NO2 cao như nhà máy hóa chất, khu vực hàn, phòng thí nghiệm… để cảnh báo sớm cho người lao động.
5. Giám sát chất lượng không khí trong tòa nhà (IAQ): Mặc dù ít phổ biến hơn CO2, nhưng cũng có thể được dùng trong các tòa nhà gần nguồn phát thải NO2 lớn.

Lợi ích vượt trội của cảm biến khí NO2

• Bảo vệ sức khỏe cộng đồng: Cung cấp dữ liệu quan trọng để cảnh báo và đưa ra các biện pháp giảm thiểu phơi nhiễm NO2, đặc biệt cho các nhóm nhạy cảm.
• Giám sát và bảo vệ môi trường: Giúp đánh giá mức độ ô nhiễm, xác định nguồn phát thải và theo dõi hiệu quả của các chính sách cải thiện chất lượng không khí.
• Đảm bảo tuân thủ quy định: Hỗ trợ các nhà máy, cơ sở sản xuất đáp ứng yêu cầu pháp lý về giới hạn phát thải NO2.
• Nâng cao an toàn lao động và phòng chống cháy nổ: Cảnh báo sớm nguy cơ tích tụ nồng độ NO2 nguy hiểm trong môi trường làm việc.
• Tối ưu hóa quy trình: Trong một số ngành công nghiệp, việc kiểm soát nồng độ NOx (bao gồm NO2) giúp tối ưu hóa hiệu suất đốt cháy và giảm phát thải.

Xu hướng của cảm biến khí NO2 hiện nay

• Kết nối IoT (Internet of Things): Cảm biến ngày càng được tích hợp khả năng kết nối không dây (LoRaWAN, NB-IoT, Wifi…) để truyền dữ liệu lên cloud, cho phép giám sát từ xa và phân tích dữ liệu lớn.
• Thu nhỏ hóa và giảm chi phí: Phát triển các cảm biến nhỏ gọn hơn, chi phí thấp hơn, mở ra khả năng ứng dụng trong các thiết bị đeo cá nhân hoặc mạng lưới giám sát dày đặc.
• Tăng cường độ chính xác và độ ổn định: Nghiên cứu vật liệu và công nghệ mới để cải thiện hiệu suất, giảm nhiễu và kéo dài tuổi thọ cảm biến.
• Cảm biến đa khí: Xu hướng tích hợp nhiều loại cảm biến (NO2, CO, SO2, O3…) vào cùng một thiết bị để cung cấp bức tranh toàn diện hơn về chất lượng không khí.
• Ứng dụng AI và Machine Learning: Sử dụng trí tuệ nhân tạo để phân tích dữ liệu từ cảm biến, dự đoán mức độ ô nhiễm và hiệu chỉnh sai số đo lường.

Một số mẫu cảm biến khí NO2 phổ biến hiện nay

Mã sản phẩm	Tên sản phẩm	Đầu ra tín hiệu	Tính năng chính
SNO-D00-M	Cảm biến khí NO₂ SNO-D00-M (No Output Modbus)	Modbus	Đo nồng độ NO₂, truyền thông Modbus, độ ổn định cao
SNO-D51	Cảm biến khí NO₂ SNO-D51 (4-20mA / 0-10V)	4-20mA, 0-10V	Độ chính xác cao, dễ tích hợp hệ thống HVAC
SNO-D51-D	Cảm biến khí NO₂ SNO-D51-D (LCD)	4-20mA, 0-10V	Hiển thị LCD, hiệu chuẩn dễ dàng, độ nhạy ổn định
SNO-D51-M	Cảm biến khí NO₂ SNO-D51-M (Modbus)	4-20mA, 0-10V, Modbus	Truyền thông Modbus, độ bền cao, chống nhiễu
SNO-D51-MD	Cảm biến khí NO₂ SNO-D51-MD (Modbus LCD)	4-20mA, 0-10V, Modbus	Màn hình hiển thị LCD, kết nối Modbus
SNO-D51-MDRRB	Cảm biến khí NO₂ SNO-D51-MDRRB (LCD + Relay + Buzzer)	4-20mA, 0-10V, Modbus	Báo động bằng còi + relay, LCD, giám sát linh hoạt
SNO-R00-M	Cảm biến khí NO₂ SNO-R00-M (No Output Modbus)	Modbus	Thiết kế dạng ống, phù hợp công nghiệp
SNO-R51	Cảm biến khí NO₂ SNO-R51 (4-20mA / 0-10V)	4-20mA, 0-10V	Đo chính xác trong môi trường công nghiệp
SNO-R51-D	Cảm biến khí NO₂ SNO-R51-D (LCD)	4-20mA, 0-10V	Hiển thị LCD, dễ bảo trì
SNO-R51-M	Cảm biến khí NO₂ SNO-R51-M (Modbus)	4-20mA, 0-10V, Modbus	Giao tiếp Modbus, độ tin cậy cao
SNO-R51-MD	Cảm biến khí NO₂ SNO-R51-MD (Modbus LCD)	4-20mA, 0-10V, Modbus	LCD hiển thị trực quan, kết nối Modbus RS485
SNO-R51-MDRRB	Cảm biến khí NO₂ SNO-R51-MDRRB (LCD + Relay + Buzzer)	4-20mA, 0-10V, Modbus	Tích hợp cảnh báo còi, relay kép, LCD
SNO-W00-M	Cảm biến khí NO₂ SNO-W00-M (No Output Modbus)	Modbus	Gắn tường, giám sát không khí môi trường
SNO-W51	Cảm biến khí NO₂ SNO-W51 (4-20mA / 0-10V)	4-20mA, 0-10V	Lắp đặt trong nhà xưởng, dễ hiệu chỉnh
SNO-W51-D	Cảm biến khí NO₂ SNO-W51-D (LCD)	4-20mA, 0-10V	Có màn hình hiển thị, đo ổn định
SNO-W51-M	Cảm biến khí NO₂ SNO-W51-M (Modbus)	4-20mA, 0-10V, Modbus	Hỗ trợ Modbus RS485, đo chính xác
SNO-W51-MD	Cảm biến khí NO₂ SNO-W51-MD (Modbus LCD)	4-20mA, 0-10V, Modbus	LCD hiển thị, truyền thông Modbus
SNO-W51-MDRRB	Cảm biến khí NO₂ SNO-W51-MDRRB (LCD + Relay + Buzzer)	4-20mA, 0-10V, Modbus	Tích hợp còi, relay kép, hiển thị LCD

Mua cảm biến khí NO2 uy tín chính hãng ở đâu

Công Ty TNHH TM&DV Thiết Bị Điện Mạnh Tùng là đại lý ủy quyền chính thức tại Việt Nam cung cấp cảm biến khí NO2 chính hãng, đầy đủ chứng nhận CO, CQ, nhập khẩu trực tiếp, đảm bảo chất lượng, giá cạnh tranh, bảo hành rõ ràng, hỗ trợ kỹ thuật bởi đội ngũ chuyên gia hơn 10 năm kinh nghiệm, cam kết mang đến giải pháp tối ưu nhất cho mọi ứng dụng của khách hàng và sẵn sàng tư vấn miễn phí, báo giá nhanh chóng khi liên hệ.

Lời kết

Cảm biến khí NO2 đóng vai trò không thể thiếu trong việc giám sát và kiểm soát một trong những tác nhân gây ô nhiễm không khí nguy hiểm nhất. Từ việc bảo vệ sức khỏe người dân trong đô thị đến đảm bảo an toàn tại các cơ sở công nghiệp, việc lựa chọn và sử dụng cảm biến NO2 chất lượng cao là một đầu tư quan trọng và cần thiết. Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về loại thiết bị quan trọng này.

Những câu hỏi thường gặp về Cảm biến khí NO2

Cảm biến khí NO2 cần hiệu chuẩn (calibration) bao lâu một lần?

Tần suất hiệu chuẩn phụ thuộc vào khuyến cáo của nhà sản xuất, môi trường hoạt động và yêu cầu về độ chính xác. Thông thường, nên hiệu chuẩn định kỳ 6 tháng hoặc 1 năm một lần.

Tuổi thọ của cảm biến khí NO2 là bao lâu?

Tuổi thọ thay đổi tùy theo công nghệ và điều kiện sử dụng. Cảm biến điện hóa thường có tuổi thọ từ 1 đến 3 năm. Sau thời gian này, cảm biến cần được thay thế để đảm bảo độ chính xác.

Cảm biến NO2 có bị ảnh hưởng bởi các khí khác không?

Có, cảm biến NO2 (đặc biệt là loại điện hóa) có thể bị ảnh hưởng chéo (cross-sensitivity) bởi một số khí khác như Ozone (O3), Clo (Cl2)… Mức độ ảnh hưởng được ghi rõ trong datasheet của nhà sản xuất.

---

Cảm ơn quý khách đã truy cập vào website MTEE.VN. Kính chúc quý khách nhận được những thông tin hữu ích và có những trải nghiệm tuyệt vời trên trang.