Princip fungování infračerveného detektoru plynu
Infračervený detektor plynu je běžně používané zařízení pro detekci plynu, které dosahuje detekce plynu měřením absorpčních charakteristik cílového plynu v infračerveném spektrálním rozsahu. Infračervené detektory plynů mají výhody, jako je vysoká přesnost, rychlá odezva a dobrá stabilita, a jsou široce používány v průmyslových oblastech a oblastech monitorování životního prostředí.
Princip činnosti infračerveného detektoru plynů lze zjednodušeně shrnout do následujících kroků: zdroj infračerveného světla generuje infračervený paprsek, který je detekován přenosem měřeného plynu v plynové komoře a poté infračerveným detektorem dopadá na infračervený detektor. filtr. Infračervený detektor převádí přijatý signál infračerveného světla na elektrický signál související s koncentrací měřeného plynu a poté signál zesílí a zpracuje, aby nakonec zobrazil nebo vydal hodnotu koncentrace.
V infračervených detektorech plynů je zdroj infračerveného světla klíčovou součástí. Existují dva běžně používané zdroje infračerveného světla: typ tepelného záření a polovodivý typ. Zdroje infračerveného světla typu tepelného záření obvykle používají materiály, jako jsou topné dráty, zářiče nebo karbidy křemíku, k vyzařování infračerveného záření prostřednictvím odporového ohřevu. Polovodivé infračervené světelné zdroje obvykle používají jako světelné zdroje infračervené světlo emitující diody (IR LED), které mají výhody, jako je nízký výkon a dlouhá životnost.
Funkcí infračerveného filtru je selektivně propouštět infračervené světlo a zároveň stínit jiné vlnové délky světla. Podle charakteristik a požadavků detekce testovaného plynu lze zvolit různé vlnové délky infračervených filtrů. Infračervené detektory se používají pro příjem infračerveného světla procházejícího přes filtry a přeměnu infračervených světelných signálů na elektrické signály pro následné zpracování. Existují dva běžně používané infračervené detektory: fotovodivé a termoelektrické. Fotovodivé infračervené detektory obvykle používají materiály, jako je HgCdTe, ke konverzi infračervených světelných signálů prostřednictvím fotoelektrických efektů. Termoelektrické infračervené detektory dosahují konverze signálu měřením teplotních změn generovaných infračervenými světelnými signály.
Při použití infračerveného detektoru plynů je prvním krokem potvrzení absorpčních charakteristik měřeného plynu vůči infračervenému světlu. Míra, do jaké různé plyny absorbují specifické vlnové délky infračerveného světla, se liší, takže výběr vhodných filtrů a detektorů je zásadní. Za druhé je nutné zkalibrovat infračervený detektor plynu na odpovídající měřený plyn. Během procesu kalibrace je nutné poskytnout vzorek měřeného plynu o známé koncentraci a nastavit citlivost a rozsah přístroje na základě signálu generovaného vzorkem, aby byla zajištěna přesnost výsledků detekce.
V praktických aplikacích jsou infračervené detektory plynů často vybaveny LCD obrazovkami nebo digitálními rozhraními pro vizuální zobrazení výsledků měření. Současně mohou být data také odesílána do systému zpracování dat pro záznam a analýzu připojením počítačů nebo zařízení pro sběr dat. Některé pokročilé infračervené detektory plynů mohou být navíc vybaveny také poplašnými zařízeními, která dokážou při zjištění abnormální koncentrace plynu včas vydat poplach a zajistit tak bezpečnost.
Stručně řečeno, infračervené detektory plynů dosahují detekce plynu měřením absorpčních charakteristik cílových plynů v infračerveném spektrálním rozsahu. Jeho pracovní princip je založen na synergickém efektu zdroje infračerveného světla, infračerveného filtru a infračerveného detektoru. Při použití infračerveného detektoru plynů je nutné vybrat vhodné filtry a detektory na základě vlastností měřeného plynu, kalibrovat a nastavit vhodný pracovní rozsah a citlivost.
