เซ็นเซอร์ตรวจจับแก๊สนั้นมีความสามารถในการตรวจจับและเฝ้าระวังแก๊สต่างๆ ที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ อุปกรณ์ และสิ่งแวดล้อม เมื่อเซ็นเซอร์นั้นเมื่อได้รับแก๊สสารเคมีที่กำหนดไว้และมีปริมาณเพียงพอจะเปลี่ยนเป็นค่าทางไฟฟ้า ไม่ว่าจะเป็น ค่าความต้านทาน กระแสไฟฟ้าหรือความต่างศักย์ จากนั้นทำการแปลผลให้เกิดการเตือน ต่างๆ  

อย่างไรก็ตาม การใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับแก๊สนั้นจำเป็นต้องมีการทำความเข้าใจในการเลือกใช้เซ็นเซอร์ให้เหมาะสมกับสารเคมีที่ต้องการจะตรวจสอบ ตลอดจนการพิจารณาค่าความสามารถต่างๆ ที่จำเป็นการใช้งาน อาทิ เช่น ความไวหรือความรวดเร็วในการตอบสนองต่อสารเคมี และความคงทนของตัวเซ็นเซอร์ เป็นต้น มิฉะนั้นอาจจะนำไปสู่ความเสียหายตามมาได้

ความสำคัญของเซ็นเซอร์ตรวจจับแก๊ส

- ช่วยในการเตือนล่วงหน้า (Early Warning Signs): ระบบเซ็นเซอร์ตรวจจับแก๊สที่อันตรายในอากาศ ช่วยเตือนพนักงานที่เกี่ยวข้องให้รีบทำการแก้ไขได้ทันที

- ช่วยในการป้องกันการเกิดอุบัติเหตุ  (Accident Prevention): ลดความเสี่ยงในการเกิดอุบัติเหตุจากแก๊สอันตรายที่อาจก่อให้เกิดความเสียหายในวงกว้าง

- ป้องกันดูแลสุขภาพของพนักงาน (Health Protection) :เซ็นเซอร์ตรวจจับแก๊สพิษที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพเมื่อสูดดมในปริมาณมาก

-การปฏิบัติตามข้อบังคับตามหลักสากล (Regulation Compliance)  : การนำเอาระบบเซ็นเซอร์ตรวจจับและเฝ้าระวังแก๊สต่างๆที่เป็นอันตราย ซึ่งจะทำให้มีความปลอดภัยมากยิ่งขึ้น ตามมาตรฐาน  OSHA: Occupational Safety and Health ละ EPA: Environmental Protection Agency

ลักษณะของเซ็นเซอร์ตรวจจับแก๊ส

1. แก๊สที่สามารถติดไฟได้ (Combustible Gases): แก๊สที่ติดไฟได้ง่ายและมีช่วงระเบิดเมื่อผสมกับออกซิเจน ตัวอย่างเช่น แก๊สบางชนิดที่สามารถติดไฟที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส และมีจุดเดือดต่ำไม่เกิน 40 องศาเซลเซียส

2. แก๊สพิษ (Toxic Gases): แก๊สที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็นอันตรายต่อลมหายใจหรือระบบอวัยวะอื่น ๆ โดยมักจะมีข้อจำกัดทั้งในการใช้งานและปริมาณที่ได้รับในช่วงเวลาที่กำหนด เช่น 8 ชั่วโมงต่อวัน หรือ 40 ชั่วโมงต่อสัปดาห์

3. การลดลงของแก๊สออกซิเจน  (Oxygen Deficiency) :โดยทั่วไปร่างกายของมนุษย์จะมีความเข้มข้นของออกซิเจนอยู่ประมาณ 21 เปอร์เซ็นต์ แต่ในกรณีที่ออกซิเจนถูกใช้ไป หรือถูกแทนที่โดยสารเคมีอื่นๆ จนเหลือประมาณ 18 เปอร์เซ็นต์ จะส่งผลอันตรายต่อร่างกายของมนุษย์ และในกรณีที่ออกซิเจนเหลือ 6เปอร์เซ็นต์ หรือ 8 เปอร์เซ็นต์ อาจจะทำให้เสียชีวิตได้ ซึ่งสาเหตุของการขาดออกซิเจน สามารถแบ่งออกมาได้ ดังต่อไปนี้ 

- การใช้ออกซิเจนหมดไปในอากาศ หรือการเกิดออกซิเดชั่นของสารเคมี เช่น การออกซิเดชั่น ของเหล็ก หรือโลหะอื่นๆ การออกซิเดชั่นของสีและท่อ 

- การปล่อยของประจุ หรือ การ Discharge ของออกซิเจน ซึ่งเกิดได้จากหลายๆ ปัจจัยต่างๆที่นำไปสู่ภาวะการณ์ขาดออกซิเจนของร่างกายได้  เช่น  การทำงานในพื้นที่ที่ออกซิเจนไม่เพียงพอ วิธีการก่อสร้าง หรือสภาพภูมิอากาศ

- การเกิดแก๊สเมเทน หรือแก๊สเฉื่อยอื่นๆ โดยการแทนที่แก๊ส   อออกซิเจน หรือเกิดการจากรั่วของท่อทางแก๊สเฉื่อย ดังเช่น แก๊ส ไนโตรดจน  แก๊ส คาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สอาร์กอน เป็นต้น

เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ตรวจจับแก็ส

เซ็นเซอร์ตรวจจับแก๊สมีหลายวิธีในการทำงาน ซึ่งแต่ละวิธีจะเหมาะสมกับการตรวจจับแก๊สชนิดต่าง ๆ ดังนี้

1. วิธีการเผาไหม้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา

2. วิธีการเร่งปฏิกิริยาเซรามิกแบบใหม่

3. วิธีการเซมิคอนดักเตอร์

4. วิธีการเซมิคอนดักเตอร์แบบลวดร้อน

5. วิธีการนำความร้อน

6. วิธีการอิเล็กโทรไลซิสแบบโพเทนชิโอสแตติก

7. วิธีการอิเล็กโทรดที่แยกด้วยเมมเบรน

8. วิธีการเซลล์กัลวานิกแบบเมมเบรน

9. วิธีการอินฟราเรดแบบไม่กระจาย

10. วิธีการอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์

11. วิธีการเทปเคมี

12. ตัวตรวจจับการแตกตัวของไอออนด้วยแสง

13 วิธีการตรวจจับอนุภาคไพโรไลซิส

การเลือกใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับแก๊ส

 -สำหรับแก๊สที่สามารถติดไฟได้  :ควรเลือกใช้วิธีการดังนี้ วิธีการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยา วิธีเร่งปฏิกิริยาเซรามิกใหม่ วิธีเซมิคอนดักเตอร์ วิธีอินฟราเรดแบบไม่กระจาย และวิธีการอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ 

-สำหรับแก๊สพิษ : ต้องเลือกใช้เซ็นเซอร์ที่มีค่า sensitivity หรือความไวที่สูง ในการตรวจจับความเข้มข้นของแก๊สพิษในปริมาณต่างๆ หรือตามหน่วยวัด PPM  และควรเลือกใช้วิธีการดังต่อไปนี้ คือ วิธีเซมิคอนดักเตอร์ วิธีอิเล็กโทรไลซิสแบบโพเทนชิโอสแตติก วิธีการตรวจจับอนุภาคไพโรไลซิส วิธีเทปเคมี และวิธี PID

-สำหรับการลดลงของแก๊สออกซิเจน: หลักการที่ใช้ในการตรวจจับออกซิเจนโดยทั่วไปมี 2 วิธี ได้แก่ วิธีเซลล์กัลวานิกชนิดเมมเบรน และวิธีการอิเล็กโทรไลซิสแบบโพเทนชิโอสแตติก

‍