Principiul cheie de funcționare al detectoarelor de gaz cu infraroșu
Detectorul de gaz în infraroșu este un dispozitiv de detectare a gazului utilizat în mod obișnuit care detectează gaze prin măsurarea caracteristicilor de absorbție ale gazelor țintă în domeniul spectral infraroșu. Detectoarele de gaz cu infraroșu au avantajele de înaltă precizie, răspuns rapid și stabilitate bună și sunt utilizate pe scară largă în domeniile de monitorizare industrială și de mediu.
Principiul de funcționare al unui detector de gaz în infraroșu poate fi rezumat după cum urmează: sursa de lumină infraroșu generează un fascicul infraroșu, care este detectat prin transmiterea gazului măsurat în camera de gaz și apoi trece prin filtrul infraroșu pentru a ajunge la detectorul infraroșu. Detectorul de infraroșu convertește semnalul de lumină infraroșu recepționat într-un semnal electric legat de concentrația gazului măsurat, apoi amplifică și procesează semnalul pentru a afișa sau scoate în final valoarea concentrației.
În detectoarele de gaz cu infraroșu, sursa de lumină infraroșie este o componentă cheie. Sursele de lumină în infraroșu utilizate în mod obișnuit includ tipul de radiație termică și tipul semiconductor. Sursele de lumină infraroșie cu radiație termică folosesc de obicei materiale precum fire de încălzire, emițători sau carburi de siliciu pentru a emite radiații infraroșii prin încălzire prin rezistență. Sursele de lumină infraroșu cu semiconductori folosesc de obicei diode emițătoare de lumină infraroșie-(LED-uri IR) ca surse de lumină, care au avantajele unei puteri reduse și unei durate de viață lungi.
Funcția unui filtru infraroșu este de a transmite selectiv lumina infraroșu în timp ce blochează lumina de la alte lungimi de undă. În funcție de caracteristicile și cerințele de detectare ale gazului testat, pot fi selectate diferite lungimi de undă ale filtrelor infraroșu. Detectoarele cu infraroșu sunt folosite pentru a recepționa lumina infraroșu transmisă prin filtre și pentru a converti semnalul de lumină infraroșu într-un semnal electric pentru procesarea ulterioară. Există două tipuri de detectoare în infraroșu utilizate în mod obișnuit: fotoconductoare și termoelectrice. Detectoarele fotoconductoare în infraroșu folosesc de obicei materiale precum HgCdTe pentru a converti semnalele luminii infraroșii prin efectul fotoelectric. Detectoarele termoelectrice în infraroșu realizează conversia semnalului prin măsurarea schimbărilor de temperatură generate de semnalele de lumină infraroșie.
Când utilizați un detector de gaz în infraroșu, primul pas este confirmarea caracteristicilor de absorbție ale gazului măsurat față de lumina infraroșie. Gradul de absorbție a lungimilor de undă specifice ale luminii infraroșii variază între diferitele gaze, astfel încât selectarea filtrelor și a detectoarelor adecvate este crucială. În al doilea rând, este necesar să calibrați detectorul de gaz în infraroșu la gazul măsurat corespunzător. În timpul procesului de calibrare, este necesar să se furnizeze o probă de gaz de concentrație cunoscută și să se ajusteze sensibilitatea și intervalul instrumentului pe baza semnalului generat de probă pentru a asigura acuratețea rezultatelor de detecție.
În aplicațiile practice, detectoarele de gaz cu infraroșu sunt adesea echipate cu ecrane LCD sau interfețe digitale pentru afișarea intuitivă a rezultatelor măsurătorilor. În același timp, datele pot fi transmise și către sistemul de procesare a datelor pentru înregistrare și analiză prin conectarea la un computer sau la un dispozitiv de achiziție de date. În plus, unele detectoare avansate de gaz cu infraroșu pot fi echipate și cu dispozitive de alarmă. Când sunt detectate concentrații anormale de gaz, o alarmă va fi emisă în timp util pentru a asigura siguranța.
