Klíčový provozní princip infračervených plynových detektorů
Infračervený detektor plynů je běžně používané zařízení pro detekci plynů, které detekuje plyny měřením absorpčních charakteristik cílových plynů v infračerveném spektrálním rozsahu. Infračervené detektory plynů mají výhody vysoké přesnosti, rychlé odezvy a dobré stability a jsou široce používány v průmyslových oblastech a oblastech monitorování životního prostředí.
Princip činnosti infračerveného detektoru plynu lze shrnout následovně: zdroj infračerveného světla generuje infračervený paprsek, který je detekován přenosem měřeného plynu v plynové komoře a poté prochází infračerveným filtrem, aby dosáhl infračerveného detektoru. Infračervený detektor převádí přijatý infračervený světelný signál 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 klíčovou součástí zdroj infračerveného světla. Mezi běžně používané zdroje infračerveného světla patří typ tepelného záření a polovodičový typ. Infračervené zdroje tepelného záření obvykle využívají materiály, jako jsou topné dráty, zářiče nebo karbidy křemíku, k vyzařování infračerveného záření prostřednictvím odporového ohřevu. Polovodičové infračervené světelné zdroje obvykle používají jako světelné zdroje -diody emitující infračervené světlo (IR LED), které mají výhody nízké spotřeby a dlouhé životnosti.
Funkcí infračerveného filtru je selektivně propouštět infračervené světlo a zároveň blokovat světlo z jiných vlnových délek. 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 signálu infračerveného světla na elektrický signál pro následné zpracování. Existují dva běžně používané typy infračervených detektorů: fotovodivé a termoelektrické. Fotovodivé infračervené detektory obvykle používají materiály jako HgCdTe k přeměně infračervených světelných signálů prostřednictvím fotoelektrického jevu. 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. Stupeň absorpce specifických vlnových délek infračerveného světla se u různých plynů 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 plynu o známé koncentraci a upravit 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 intuitivní zobrazení výsledků měření. Současně mohou být data také odesílána do systému zpracování dat pro záznam a analýzu připojením k počítači nebo zařízení pro sběr dat. Některé pokročilé infračervené detektory plynů mohou být navíc vybaveny poplašnými zařízeními. Když jsou zjištěny abnormální koncentrace plynu, bude včas vydán alarm, aby byla zajištěna bezpečnost.
