Khí Hiệu Chuẩn – Phân Loại và Ứng Dụng Trong Đo Lường

Để các thiết bị đo khí luôn đạt được độ chính xác cao nhất khi làm việc, yếu tố quan trọng hàng đầu là phải hiệu chuẩn bằng những loại khí chuyên dụng. Vậy khí hiệu chuẩn là gì, có bao nhiêu loại và chúng được ứng dụng như thế nào trong thực tế? Hãy cùng TestoStore tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Khí hiệu chuẩn là gì?

Khí hiệu chuẩn là hỗn hợp cụ thể của các thành phần khí được sử dụng làm tham chiếu so sánh trong quá trình hiệu chuẩn các thiết bị phân tích, chẳng hạn như máy dò khí. Khí hiệu chuẩn giúp điều chỉnh độ nhạy của các thiết bị này, do đó cho phép chúng cung cấp các phép đo chính xác. 

Bạn có thể hiểu quá trình hiệu chuẩn này giống như một chú chó được huấn luyện đang tìm kiếm một cá nhân mất tích. Nó cung cấp cho chú chó một vật có mùi giống người đó giúp nó phát hiện ra những mùi tương tự trong môi trường xung quanh!

Khí hiệu chuẩn được sử dụng để làm gì?

Hiện nay, nhiều ngành công nghiệp sử dụng máy dò khí và khí hiệu chuẩn để giám sát và duy trì điều kiện làm việc an toàn. Ví dụ: 

– Ngành dầu khí sử dụng chúng để phát hiện rò rỉ có thể xảy ra hoặc mức khí nguy hiểm trong các nhà máy lọc dầu và địa điểm khoan. 

– Các cơ sở cứu hỏa sử dụng các máy dò này để xác định các loại khí có khả năng gây hại trong các tình huống hỏa hoạn và cứu hộ. Trong bối cảnh này, có ba loại khí hiệu chuẩn chính: khí hiệu chuẩn zero, single và span.

Khí hiệu chuẩn là một bình chứa hỗn hợp khí nén đặc trưng cho loại cảm biến đang được hiệu chuẩn. Những bình này phải được pha trộn và pha chế theo yêu cầu của NIST, có ngày hết hạn và được dán nhãn rõ ràng về nồng độ khí mục tiêu và bất kỳ khí nào khác có trong bình (tức là không khí, nitơ, oxy). 

Khí hiệu chuẩn có thể được đặt hàng từ Hawk Equipment Services theo số hiệu, nồng độ khí hoặc được pha chế riêng cho thương hiệu và kiểu cảm biến mà bạn đang hiệu chuẩn.

Vì sao hiệu chuẩn dụng cụ là yếu tố then chốt để đảm bảo chất lượng?

Khí hiệu chuẩn có nguy hiểm không?

Khí hiệu chuẩn còn được gọi là khí span, được pha chế theo nồng độ thường thấp hơn giới hạn tiếp xúc cho phép và giới hạn nổ thấp hơn của khí đang sử dụng. Các loại khí này sau đó được đưa vào bình thép hoặc nhôm dưới áp suất và được dán nhãn an toàn.

Thông thường, ngay cả khi toàn bộ bình khí bị rò rỉ vào phòng thì cũng không có nguy cơ hỏa hoạn hoặc tiếp xúc. Vì các loại khí này có nồng độ đủ thấp để ngăn ngừa những nguy hiểm này. Vui lòng đảm bảo đọc đầy đủ SDS và tất cả các cảnh báo an toàn nếu bạn không chắc chắn về loại khí mình đang sử dụng.

Các loại khí hiệu chuẩn phổ biến nhất

Dưới đây là một số loại khí hiệu chuẩn phổ biến trên thế giới và tại Việt Nam:

Khí hiệu chuẩn đơn thành phần

– Carbon Monoxide (CO): Sử dụng để hiệu chuẩn các thiết bị đo khí CO, đảm bảo phát hiện chính xác nồng độ CO trong môi trường làm việc.

– Hydrogen Sulfide (H₂S): Được dùng để hiệu chuẩn máy đo khí H₂S, quan trọng trong các ngành công nghiệp dầu khí và xử lý nước thải.

– Methane (CH₄): Sử dụng trong hiệu chuẩn thiết bị phát hiện khí cháy nổ, đặc biệt trong ngành khai thác than và dầu khí.

– Oxygen (O₂): Dùng để hiệu chuẩn các thiết bị đo nồng độ oxy, quan trọng trong y tế và công nghiệp.

Khí hiệu chuẩn hỗn hợp

– Hỗn hợp CO, H₂S, CH₄, O₂: Thường được sử dụng để hiệu chuẩn các máy đo đa khí, giúp phát hiện đồng thời nhiều loại khí trong môi trường làm việc. 

– Hỗn hợp CO₂, CH₄, O₂, CO, H₂S: Sử dụng trong hiệu chuẩn máy đo 5 khí, đảm bảo thiết bị hoạt động chính xác khi phát hiện các khí này.

Chi phí đầu tư máy dò khí là bao nhiêu? Lợi ích đằng sau

Khí hiệu chuẩn cho hệ thống quan trắc tự động

– Nitrogen Dioxide (NO₂): Sử dụng để hiệu chuẩn các thiết bị quan trắc khí NO₂ trong không khí.

– Sulfur Dioxide (SO₂): Dùng trong hiệu chuẩn hệ thống quan trắc khí SO₂, quan trọng trong giám sát ô nhiễm không khí.

– Benzene (C₆H₆): Sử dụng để hiệu chuẩn các thiết bị đo khí benzen, đặc biệt trong các ngành công nghiệp hóa chất.

Khí hiệu chuẩn đặc biệt

– Hydrogen Chloride (HCl): Dùng để hiệu chuẩn máy đo khí HCl, phổ biến trong ngành công nghiệp hóa chất và sản xuất nhựa.

– Hydrogen Fluoride (HF): Sử dụng trong hiệu chuẩn các thiết bị đo khí HF, quan trọng trong ngành sản xuất nhôm và hóa chất. 

Tại Việt Nam, các loại khí hiệu chuẩn phổ biến bao gồm:

– Khí Nitơ (N₂): Sử dụng rộng rãi trong hiệu chuẩn các thiết bị đo lường và phân tích. 

– Khí CO, H₂S, CH₄, O₂: Được cung cấp trong các bình khí hiệu chuẩn để kiểm tra và hiệu chuẩn máy đo khí đa chỉ tiêu. 

Thời hạn sử dụng khí hiệu chuẩn là bao lâu?

Lưu ý: Nhóm I cũng như H2S, NO2 và SO2 từ Nhóm II có thể được sử dụng trong bình kết hợp. Nếu sử dụng bình kết hợp, ngày hết hạn sẽ mặc định là loại khí hết hạn trước.

Ứng dụng của khí hiệu chuẩn

Khí hiệu chuẩn đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, giúp đảm bảo độ chính xác của các thiết bị đo lường và kiểm soát quá trình. Cụ thể:

Phân tích quy trình

Khí hiệu chuẩn được sử dụng trong phân tích quy trình để kiểm tra chất lượng và tối ưu hóa sản xuất. Phân tích có thể được thực hiện theo hai cách:

• Phân tích trực tuyến: Sử dụng thiết bị tự động để lấy mẫu, phân tích và hiệu chuẩn liên tục.
• Phân tích nội tuyến hoặc phòng thí nghiệm: Mẫu được trích xuất thủ công và phân tích bằng các thiết bị như sắc ký khí (GC), hồng ngoại (IR), và khối phổ (MS).

Ứng dụng phổ biến trong các ngành: Hóa dầu và sản xuất dầu khí, nhà máy amoniac, công nghiệp giấy và bột giấy, luyện kim.

Kiểm soát máy đo nổ

Khí dễ cháy khi kết hợp với không khí có thể tạo ra hỗn hợp nổ, được xác định bởi:

• LEL (Giới hạn nổ dưới): Nồng độ khí thấp nhất có thể gây nổ
• UEL (Giới hạn nổ trên): Nồng độ khí cao nhất có thể gây nổ

Máy đo nồng độ khí dễ cháy được sử dụng để giám sát và phát hiện rò rỉ khí trong các môi trường nguy hiểm như: Giàn khoan dầu khí, mỏ than, nhà máy hóa chất, khu công nghiệp.

Những thiết bị này được hiệu chuẩn bằng khí hiệu chuẩn (thường là 50% LEL) để đảm bảo hoạt động chính xác, giúp kích hoạt cảnh báo kịp thời khi có nguy cơ cháy nổ.

Đo lường môi trường và phát thải

Khí hiệu chuẩn được sử dụng để hiệu chuẩn các thiết bị đo khí thải và ô nhiễm môi trường. Bao gồm: Khí thải từ động cơ đốt trong và lò đốt, xả thải công nghiệp, các thành phần độc hại trong môi trường làm việc.

Đo phát thải tự động

Với yêu cầu ngày càng cao về bảo vệ môi trường, các thiết bị đo khí thải tự động được sử dụng rộng rãi trong:

• Kiểm soát khí thải ô tô, xe tải, xe buýt
• Kiểm tra định kỳ mức phát thải của phương tiện giao thông
• Giám sát phát thải công nghiệp

Để đảm bảo tính chính xác, các thiết bị đo lường khí thải cần được hiệu chuẩn bằng khí chuẩn chuyên dụng.

Kiểm tra lái xe khi say rượu

Dựa trên mối quan hệ giữa nồng độ cồn trong máu và hơi thở, các thiết bị đo nồng độ cồn trong hơi thở được sử dụng trong kiểm tra lái xe khi say rượu.

Các máy đo nồng độ cồn được hiệu chuẩn bằng khí hiệu chuẩn có chứa ethanol, mô phỏng nồng độ cồn tương ứng với mức giới hạn pháp lý (thường là 0,5‰). Phương pháp này nhanh chóng, không xâm lấn và đảm bảo độ chính xác khi kiểm tra nồng độ cồn trong máu của tài xế.

Việc lựa chọn bình khí hiệu chuẩn phù hợp và sử dụng đúng cách giúp đảm bảo tính chính xác của các thiết bị đo, giảm thiểu sai số và nâng cao hiệu suất làm việc. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp hiệu chuẩn máy dò khí đáng tin cậy, hãy liên hệ 094 777 8884 để được tư vấn.