8 công nghệ quan trắc tự động khí thải – BKCEMS

Quan trắc tự động là một trong những vấn đề quan tâm của toàn nhân loại. Công nghệ quan trắc tự động rất quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hiện đại trên toàn thế giới. Đây là một phương pháp để thu thập, xử lý và phân tích các dữ liệu về môi trường, sản xuất và hệ thống điều khiển, giúp cho các nhà quản lý có thể đưa ra quyết định chính xác và nhanh chóng. Bài viết sau đây của BKCEMS sẽ giới thiệu tóm tắt về nguyên lý quan trắc tự động được ứng dụng trên thế giới.

1. Công nghệ Mircoflow NDIR trong quan trắc tự động

Nguồn sáng hồng ngoại phát ra chùm tia hồng ngoại và chùm tia được chia thành hai chùm bởi một bộ cắt quay, một chùm đi qua buồng tham chiếu có chứa một loại khí như nitơ hoặc argon không hấp thụ ánh sáng ở bước sóng được sử dụng trong thiết bị, chùm tia còn lại đi qua buồng mẫu, nơi các phân tử khí mục tiêu sẽ hấp thụ một phần ánh sáng. Kết quả là, khi ánh sáng đi ra từ cuối buồng mẫu, nó có ít năng lượng hơn so với khi đi vào. Nó cũng sẽ có ít năng lượng hơn ánh sáng phát ra từ ô tham chiếu. Sự khác biệt năng lượng được phát hiện bởi một máy dò. một dòng xung được tạo ra giữa hai máy dò được chuyển đổi bởi cảm biến dòng vi mô thành tín hiệu điện phụ thuộc vào nồng độ của khí mẫu.

2. Công nghệ NDIR chùm tia kép trong quan trắc tự động

Nguyên tắc của công nghệ cảm biến khí hồng ngoại không phân tán là sự hấp thụ khí của các bước sóng hồng ngoại đặc trưng tuân theo định luật Lambert-Beer. Nguyên tắc cơ bản là nguồn sáng hồng ngoại phát ra chùm tia hồng ngoại xuyên qua buồng khí lấy mẫu và mỗi thành phần khí trong khí mẫu sẽ hấp thụ một tia hồng ngoại có tần số cụ thể. Nhờ đầu dò nhận và đo độ hấp thụ hồng ngoại có tần số tương ứng, kết hợp với bộ phân tích thuật toán trong phần mềm nhúng có thể đo được nồng độ thành phần khí. Lý do tại sao kỹ thuật này không phân tán là bước sóng đi qua tế bào khí lấy mẫu không được lọc trước.
Các khí khác nhau có phổ hấp thụ khác nhau do sự khác biệt về cấu trúc phân tử, nồng độ và sự phân bố năng lượng của chúng. Nếu các cực đại hấp thụ của các loại khí khác nhau trùng nhau, thì phải xử lý sự cản trở lẫn nhau giữa các khí này. Ngoài ra, trong một phạm vi bước sóng cụ thể, việc phát hiện khí cũng sẽ bị cản trở bởi độ ẩm. Do đó, việc sử dụng công nghệ hồng ngoại không phân tán để đo khí cần giải quyết các vấn đề về nhiễu chéo giữa các loại khí khác nhau, hiệu ứng nhiệt độ cao và thấp, hiệu ứng độ ẩm và hiệu ứng nhiễu thành phần. Điều này đòi hỏi sự tích hợp của đường dẫn khí, mạch, thiết kế đường quang và thuật toán phần mềm Hợp tác.

3. Công nghệ UV-DOAS trong quan trắc tự động

Tia cực tím phát ra từ nguồn sáng đi qua khí mẫu trong buồng khí, ánh sáng có bước sóng cụ thể sẽ được hấp thụ bởi khí mẫu. Sự hấp thụ ánh sáng tỷ lệ thuận với nồng độ của khí mục tiêu tuân theo định luật Lambert-Beer. Một đường cong quan hệ theo kinh nghiệm giữa độ hấp thụ được hiệu chuẩn trong phòng thí nghiệm và nồng độ của khí mẫu được thiết lập bằng phân tích quang phổ, do đó nồng độ của khí mục tiêu có thể được tính theo thời gian thực theo độ hấp thụ của khí mẫu.

4. Công nghệ NDUV trong quan trắc tự động

Các đặc điểm của ánh sáng trong vùng cực tím của quang phổ dẫn đến sự chuyển đổi điện tử phân tử khi ánh sáng được hấp thụ. Sự hấp thụ các photon cực tím kích thích các electron của các nguyên tử trong phân tử lên trạng thái năng lượng cao hơn. Các electron bị kích thích nhanh chóng giải phóng năng lượng bằng cách trở về trạng thái cơ bản bằng một trong bốn phương pháp; phân ly, trong đó sự hấp thụ các photon năng lượng cao có thể khiến electron rời khỏi phân tử hoàn toàn, khiến nó bị phân mảnh; tái phát xạ, trong đó một photon giống hệt nhau được phát xạ lại khi electron phân rã trở lại trạng thái cơ bản của nó; huỳnh quang, trong đó một photon được phát ra ở tần số thấp hơn tần số hấp thụ ban đầu khi electron phân rã trở lại trạng thái cơ bản, làm cho chất khí có vẻ phát sáng.

5. Công nghệ TDLAS trong quan trắc tự động

Máy phân tích khí laze dựa trên Quang phổ hấp thụ laze điốt có thể điều hướng (TDLAS), sử dụng độ rộng vạch hẹp và các đặc tính có thể điều chỉnh của laze bán dẫn để phân tích các vạch hấp thụ riêng lẻ của các phân tử khí. Tần số laser được điều biến bằng cách điều chỉnh dòng điện làm việc của laser bán dẫn, sao cho khi chùm tia laser có bước sóng cụ thể do laser bán dẫn phát ra đi qua đường ống đo, nó sẽ được khí đo hấp thụ có chọn lọc tần số và tia laser cường độ bị suy giảm. Bộ khuếch đại khóa được sử dụng để quang điện ở đầu nhận. Tín hiệu quang được phát hiện bởi máy dò được giải điều chế và kết hợp với mối quan hệ Beer-Lambert giữa nồng độ khí và phổ hấp thụ laser, thu được nồng độ của khí đo được.

6. Công nghệ sử dụng tia laze tán xạ Raman trong quan trắc tự động

Tán xạ Raman là một kỹ thuật quang phổ không đàn hồi nghĩa là ánh sáng tới trải qua sự thay đổi màu sắc và bị tán xạ với một năng lượng khác. Quá trình Raman mô tả cụ thể sự tương tác của ánh sáng tới với các dao động và chuyển động quay của phân tử trong vật liệu. Ánh sáng có thể kích thích các rung động và làm mất năng lượng hoặc lấy năng lượng từ các rung động hiện tại. Vì sự dịch chuyển năng lượng chủ yếu phụ thuộc vào thành phần và cấu trúc vật liệu chứ không phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích, quang phổ Raman đo sự dịch chuyển năng lượng của ánh sáng tán xạ Raman so với năng lượng ánh sáng tới đặc trưng cho mẫu đang được đo .

7. Công nghệ siêu âm trong quan trắc tự động

Cảm biến khí siêu âm dựa trên nguyên tắc chênh lệch vận tốc âm thanh trong quá trình lan truyền siêu âm (còn được gọi là phương pháp chênh lệch thời gian siêu âm) để tính toán nồng độ khí và tốc độ dòng chảy. Tốc độ truyền sóng siêu âm theo hướng hạ lưu sẽ tăng lên và hướng ngược lại sẽ giảm. Bằng một cặp đầu dò siêu âm để luân phiên (hoặc đồng thời) truyền và nhận sóng siêu âm. Bằng cách quan sát sự khác biệt về thời gian lan truyền giữa dòng ngược dòng và dòng ngược của siêu âm trong môi trường (khí hoặc chất lỏng), vận tốc chất lỏng được đo gián tiếp, sau đó tính toán dữ liệu dòng chảy dựa trên vận tốc chất lỏng.

8. Công nghệ điện hóa trong quan trắc tự động

Công nghệ điện hóa hoạt động trên nguyên tắc khuếch tán. Khí mẫu đi qua màng thấm khí trên đỉnh cảm biến, phản ứng điện hóa xảy ra khi khí đến điện cực. Phản ứng hóa học này tạo ra một dòng điện giữa điện cực làm việc và điện cực đối kháng, dòng điện này tỷ lệ thuận với nồng độ khí đo được.

Kết luận

Công nghệ quan trắc tự động đã mang lại nhiều lợi ích cho việc giám sát môi trường hiệu quả. Tuy nhiên, cần nhớ rằng không phải công nghệ nào cũng phù hợp với mọi loại môi trường. Vì vậy, chọn lựa công nghệ quan trắc phù hợp là điều rất quan trọng để đảm bảo tính hiệu quả của việc giám sát môi trường.

Sử dụng quan trắc tự động tại BKCEMS

BKCEMS (Công ty Cổ phần Tư vấn & Công nghệ BKCEMS) là một đơn vị chuyên cung cấp các giải pháp quan trắc tự động hàng đầu tại Việt Nam. Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm và các thiết bị hiện đại, chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng những sản phẩm và dịch vụ tốt nhất.

Quy trình cung cấp giải pháp quan trắc tự động của BKCEMS

Đánh giá yêu cầu của khách hàng

Chúng tôi sẽ liên hệ với khách hàng để tìm hiểu và đánh giá yêu cầu của họ về việc cung cấp giải pháp quan trắc tự động. Chúng tôi sẽ tư vấn và đề xuất các giải pháp phù hợp nhất cho nhu cầu của khách hàng.

Thiết kế giải pháp

Sau khi hoàn tất việc đánh giá yêu cầu của khách hàng, chúng tôi sẽ tiến hành thiết kế giải pháp quan trắc tự động. Chúng tôi sử dụng các công nghệ và thiết bị hiện đại nhất để đảm bảo tính chính xác và tin cậy của hệ thống.

Lắp đặt và vận hành hệ thống

Sau khi hoàn tất thiết kế, chúng tôi sẽ tiến hành lắp đặt và vận hành hệ thống quan trắc tự động. Chúng tôi cam kết sẽ thực hiện việc này một cách nhanh chóng, chuyên nghiệp và an toàn.

Bảo trì và sửa chữa

Hệ thống quan trắc tự động là một công nghệ rất nhạy cảm, do đó việc bảo trì và sửa chữa thường xuyên là rất quan trọng. Chúng tôi sẽ cung cấp các dịch vụ bảo trì và sửa chữa hệ thống quan trắc tự động để đảm bảo hoạt động ổn định và tin cậy của hệ thống.

Các sản phẩm và dịch vụ của BKCEMS

Hệ thống quan trắc tự động

Hệ thống giám sát môi trường tự động là một giải pháp đầy đủ cho việc quan trắc môi trường. Nó bao gồm các thiết bị quan trắc, hệ thống thu thập dữ liệu, máy tính trung tâm và các phần mềm phân tích dữ liệu. Hệ thống này có thể đo lường các thông số như chất lượng không khí, nước, đất, tiếng ồn và ánh sáng.

Thiết bị đo lường

Chúng tôi cung cấp các thiết bị đo lường môi trường đa dạng, bao gồm máy đo khí, máy đo âm thanh, máy đo độ ẩm, nhiệt độ và ánh sáng. Các thiết bị này được thiết kế để đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế và có tính chính xác cao.

Dịch vụ hiệu chuẩn và kiểm định

Chúng tôi cung cấp dịch vụ hiệu chuẩn và kiểm định các thiết bị quan trắc môi trường. Chúng tôi sử dụng các phương pháp kiểm tra và hiệu chuẩn tiên tiến nhất để đảm bảo tính chính xác của thiết bị.

Dịch vụ hỗ trợ và bảo trì

Hệ thống quan trắc tự động là một công nghệ rất nhạy cảm và yêu cầu việc bảo trì và sửa chữa thường xuyên. Chúng tôi cung cấp dịch vụ hỗ trợ và bảo trì hệ thống quan trắc tự động. Chúng tôi cam kết sẽ thực hiện các dịch vụ này một cách nhanh chóng, chuyên nghiệp và an toàn.