Princíp činnosti infračerveného detektora plynov
Infračervený detektor plynu je bežne používané zariadenie na detekciu plynu, ktoré dosahuje detekciu plynu meraním absorpčných charakteristík cieľového plynu v rámci infračerveného spektrálneho rozsahu. Infračervené detektory plynov majú výhody, ako je vysoká presnosť, rýchla odozva a dobrá stabilita, a sú široko používané v priemyselných oblastiach a oblastiach monitorovania životného prostredia.
Princíp činnosti infračerveného detektora plynu možno zjednodušene zhrnúť do nasledujúcich krokov: zdroj infračerveného svetla generuje infračervený lúč, ktorý je detegovaný prenosom meraného plynu v plynovej komore a cez infračervený detektor sa dostáva k infračervenému detektoru. filter. Infračervený detektor prevádza prijatý infračervený svetelný signál na elektrický signál súvisiaci s koncentráciou meraného plynu a potom zosilňuje a spracováva signál, aby nakoniec zobrazil alebo vydal hodnotu koncentrácie.
V infračervených detektoroch plynov je kľúčovým komponentom zdroj infračerveného svetla. Existujú dva bežne používané zdroje infračerveného svetla: typ tepelného žiarenia a polovodivý typ. Zdroje infračerveného svetla typu tepelného žiarenia zvyčajne používajú materiály, ako sú vykurovacie drôty, žiariče alebo karbidy kremíka, na vyžarovanie infračerveného žiarenia prostredníctvom odporového ohrevu. Polovodivé infračervené svetelné zdroje zvyčajne používajú ako svetelné zdroje infračervené svetelné diódy (IR LED), ktoré majú výhody ako nízky výkon a dlhá životnosť.
Funkciou infračerveného filtra je selektívne prenášať infračervené svetlo a zároveň tieniť iné vlnové dĺžky svetla. Podľa charakteristík a požiadaviek na detekciu testovaného plynu je možné zvoliť rôzne vlnové dĺžky infračervených filtrov. Infračervené detektory sa používajú na príjem infračerveného svetla prenášaného cez filtre a konverziu infračervených svetelných signálov na elektrické signály pre následné spracovanie. Existujú dva bežne používané infračervené detektory: fotovodivé a termoelektrické. Fotovodivé infračervené detektory zvyčajne používajú materiály ako HgCdTe na konverziu infračervených svetelných signálov prostredníctvom fotoelektrických efektov. Termoelektrické infračervené detektory dosahujú konverziu signálu meraním teplotných zmien generovaných infračervenými svetelnými signálmi.
Pri použití infračerveného detektora plynov je prvým krokom potvrdenie absorpčných charakteristík meraného plynu voči infračervenému svetlu. Miera, do akej rôzne plyny absorbujú špecifické vlnové dĺžky infračerveného svetla, sa líši, takže výber vhodných filtrov a detektorov je rozhodujúci. Po druhé, je potrebné kalibrovať infračervený detektor plynu na zodpovedajúci meraný plyn. Počas procesu kalibrácie je potrebné poskytnúť vzorku meraného plynu so známou koncentráciou a nastaviť citlivosť a rozsah prístroja na základe signálu generovaného vzorkou, aby sa zabezpečila presnosť výsledkov detekcie.
V praktických aplikáciách sú infračervené detektory plynov často vybavené LCD obrazovkami alebo digitálnymi rozhraniami na vizuálne zobrazenie výsledkov merania. Súčasne môžu byť údaje tiež odoslané do systému spracovania údajov na zaznamenávanie a analýzu pripojením počítačov alebo zariadení na zber údajov. Okrem toho môžu byť niektoré pokročilé infračervené detektory plynu vybavené aj poplašnými zariadeniami, ktoré dokážu pri zistení abnormálnych koncentrácií plynu včas vydať poplach, čím zaistia bezpečnosť.
Stručne povedané, infračervené detektory plynov dosahujú detekciu plynov meraním absorpčných charakteristík cieľových plynov v infračervenom spektrálnom rozsahu. Jeho princíp fungovania je založený na synergickom efekte zdroja infračerveného svetla, infračerveného filtra a infračerveného detektora. Pri použití infračerveného detektora plynov je potrebné zvoliť vhodné filtre a detektory na základe charakteristík meraného plynu, kalibrovať a nastaviť vhodný pracovný rozsah a citlivosť.
