Princip rada infracrvenog detektora plina
Infracrveni detektor plina često je korišten uređaj za detekciju plina koji postiže detekciju plina mjerenjem apsorpcijskih karakteristika ciljanog plina unutar infracrvenog spektralnog raspona. Infracrveni detektori plina imaju prednosti kao što su visoka preciznost, brz odziv i dobra stabilnost te se naširoko koriste u industrijskim i ekološkim područjima praćenja.
Princip rada infracrvenog detektora plina može se jednostavno sažeti u sljedeće korake: infracrveni izvor svjetlosti stvara infracrvenu zraku, koja se detektira prijenosom izmjerenog plina u plinskoj komori, a zatim dolazi do infracrvenog detektora kroz infracrvenu filtar. Infracrveni detektor pretvara primljeni infracrveni svjetlosni signal u električni signal koji se odnosi na koncentraciju izmjerenog plina, a zatim pojačava i obrađuje signal da bi na kraju prikazao ili ispisao vrijednost koncentracije.
U infracrvenim detektorima plina, infracrveni izvor svjetlosti ključna je komponenta. Dva su najčešće korištena izvora infracrvenog svjetla: tip toplinskog zračenja i poluvodljivi tip. Infracrveni izvori svjetlosti tipa toplinskog zračenja obično koriste materijale kao što su grijaće žice, emiteri ili silicijevi karbidi za emitiranje infracrvenog zračenja kroz otporno zagrijavanje. Poluprovodljivi infracrveni izvori svjetlosti obično koriste infracrvene diode koje emitiraju svjetlo (IR LED) kao izvore svjetlosti, koje imaju prednosti kao što su mala snaga i dug životni vijek.
Funkcija infracrvenog filtra je selektivno odašiljanje infracrvenog svjetla dok štiti druge valne duljine svjetla. U skladu sa karakteristikama i zahtjevima detekcije ispitivanog plina, mogu se odabrati različite valne duljine infracrvenih filtara. Infracrveni detektori koriste se za primanje infracrvenog svjetla koje se prenosi kroz filtere i pretvaranje infracrvenih svjetlosnih signala u električne signale za naknadnu obradu. Dva su najčešće korištena infracrvena detektora: fotovodljivi i termoelektrični. Fotovodljivi infracrveni detektori obično koriste materijale kao što je HgCdTe za pretvaranje infracrvenih svjetlosnih signala putem fotoelektričnih učinaka. Termoelektrični infracrveni detektori postižu pretvorbu signala mjerenjem promjena temperature koje stvaraju infracrveni svjetlosni signali.
Kada koristite infracrveni detektor plina, prvi korak je potvrditi karakteristike apsorpcije izmjerenog plina prema infracrvenom svjetlu. Stupanj do kojeg različiti plinovi apsorbiraju specifične valne duljine infracrvenog svjetla varira, stoga je odabir odgovarajućih filtara i detektora ključan. Drugo, potrebno je kalibrirati infracrveni detektor plina na odgovarajući izmjereni plin. Tijekom procesa kalibracije potrebno je osigurati uzorak mjerenog plina poznate koncentracije, te podesiti osjetljivost i raspon instrumenta na temelju signala koji generira uzorak kako bi se osigurala točnost rezultata detekcije.
U praktičnim primjenama, infracrveni detektori plina često su opremljeni LCD ekranima ili digitalnim sučeljima za vizualni prikaz rezultata mjerenja. Istodobno se podaci mogu ispisati u sustav za obradu podataka na snimanje i analizu povezivanjem računala ili uređaja za prikupljanje podataka. Osim toga, neki napredni infracrveni detektori plina također mogu biti opremljeni alarmnim uređajima, koji mogu pravovremeno izdati alarm kada se otkriju abnormalne koncentracije plina, čime se osigurava sigurnost.
Ukratko, infracrveni detektori plina postižu detekciju plina mjerenjem apsorpcijskih karakteristika ciljanih plinova unutar infracrvenog spektralnog raspona. Njegov princip rada temelji se na sinergijskom učinku izvora infracrvenog svjetla, infracrvenog filtra i infracrvenog detektora. Kod korištenja infracrvenog detektora plina potrebno je odabrati odgovarajuće filtre i detektore na temelju karakteristika mjerenog plina, te kalibrirati i postaviti odgovarajući radni raspon i osjetljivost.
