Tổng quan công nghệ

Ngày nay các bộ lọc dựa trên các quy trình bảo trì định kỳ thường không được bảo đảm trong việc thực hiện bảo trì. Cảm biến hóa học thương mại hiện có, thì lại yêu cầu kiểm tra trực quan, phát hiện phạm vi hạn chế của các chất và chỉ có thể được sử dụng với các bộ lọc carbon nhỏ trong không khí.

Một tổ chức của Ý đang cung cấp cảm biến vi mạch thế hệ tiếp theo, cảm nhận liên tục và từ xa (RLI) trong hệ thống lọc không khí và chất lỏng. Cảm biến vi mạch là một giải pháp sáng tạo kết hợp các tín hiệu tương tự và kỹ thuật số hỗn hợp trong một chip duy nhất để nhận dạng các phân tử.

Hệ thống thông gió, nước và nhiều loại chất lỏng khác (dầu, xăng, v.v.) dựa trên các bộ lọc carbon, HEPA (Air Particulation Air), ULPA (Ultra Low Penetration Air) và các loại khác bất kể cấu tạo của chúng, có thể được tận dụng để lắp đặt cảm biến mới .

Các đặc điểm và tính năng công nghệ

RLI là một cảm biến vi mạch đo điện 3x3mm.

Cảm biến vi mạch bao gồm các công cụ phân tích, bộ khuếch đại khóa và quang phổ trở kháng điện.

Các kỹ thuật khuếch đại chính được sử dụng trong việc phục hồi các mức tín hiệu nhỏ bị ẩn trong sự nhiễu sóng, cao gấp 10 - 100 lần so với chính tín hiệu.

Quang phổ trở kháng điện băng rộng (EIS) là một công cụ linh hoạt cho phép đo chính xác trở kháng trong miền tần số, lấy các thành phần L, C, R để mô hình hóa hoạt động của cảm biến điện hóa, vật liệu hoặc các hiện tượng.

Các sóng hình sin có thể lập trình được gửi bằng công cụ EIS được sử dụng để kích thích vật liệu của bộ lọc. Dữ liệu nhận được từ các sóng được khuếch đại, giải điều chế và xử lý. Quyết định kích hoạt việc tái sinh hoặc thay thế vật liệu lọc được thực hiện dựa trên kết quả thu được. Dữ liệu được theo dõi và thu thập tại thời điểm cài đặt bộ lọc và quá trình này diễn ra liên tục trong suốt vòng đời của bộ lọc.

Mức bão hòa của vật liệu trong bộ lọc được đo bằng cách đo độ dẫn và độ hấp thụ của hóa chất được hấp phụ bởi bộ lọc và bằng các phương pháp khác như việc đo  sự can thiệp của môi trường (nhiệt độ và độ ẩm).

Các ứng dụng tiềm năng

Công nghệ này sẽ được áp dụng trong các thị trường ô tô, thủy lợi, y tế, gia đình, dân sự, quân sự và hàng không vũ trụ. Một số ứng dụng được trình bày chi tiết dưới đây:

Bộ vi mạch thông minh có thể được sử dụng trong các hệ thống thông gió, bộ lọc không khí hiệu quả cao (HEPA) và bộ lọc không khí thâm nhập cực thấp (ULPA) để lọc không khí và theo dõi mức độ bão hòa của thiết bị.

Công nghệ này cũng tìm thấy ứng dụng trong thiết bị xử lý nước, hệ thống xử lý chất thải, hệ thống thoát nước và xử lý hóa chất.

Hệ thống lọc nước và chất lỏng khác (dầu, xăng, vân vân) là các lĩnh vực ứng dụng tiềm năng khác cho công nghệ cảm biến.

Xu hướng thị trường và các cơ hội

Với khả năng tiêu thụ điện năng thấp (1,5mW), các vi mạch thông minh sẽ cải thiện đáng kể sự an toàn trong các ứng dụng cuối của chúng.

Các vi mạch thông minh với sự kết hợp của tín hiệu analog và kỹ thuật số được tích hợp vào một chip đơn.

Các vi mạch thông minh có thể được theo dõi từ xa

Các cảm biến vi mạch được tích hợp với các giải pháp phân tích để giải đoán dữ liệu.

Các lợi ích dành cho khách hàng

Bộ lọc được sử dụng phổ biến để giảm ô nhiễm môi trường. Hiện nay đang thiếu một giải pháp hiệu quả để chỉ ra mức bão hòa hoặc tuổi thọ còn lại trong các hệ thống lọc như vậy.

Hệ thống RLI, là sự kết hợp của các cảm biến nano với tín hiệu tương tự và kỹ thuật số được xử lý trước, sẽ có lợi cho một số lượng lớn các ứng dụng công nghiệp trong việc xác định mức sống còn lại hoặc mức bão hòa. Vì chip thông minh này là chip đo điện, nó sẽ cung cấp kết quả chính xác và thực tế so với các công nghệ đo hóa học, cho phép sử dụng nó trong việc tái tạo bộ lọc. Hơn nữa, việc tích hợp cảm biến vi mạch 3x3mm, tiêu thụ điện năng thấp chỉ khoảng 1,5mW, sẽ giúp người dùng nhận thức được sự an toàn của hệ thống lọc trong mọi lúc.