Ključni princip rada infracrvenih detektora plina
Infracrveni detektor plina često je korišten uređaj za detekciju plina koji detektira plinove mjerenjem apsorpcijskih karakteristika ciljnih plinova u infracrvenom spektralnom području. Infracrveni detektori plina imaju prednosti visoke preciznosti, brzog odziva i dobre stabilnosti te se naširoko koriste u industrijskim i ekološkim područjima praćenja.
Princip rada infracrvenog detektora plina može se sažeti na sljedeći način: infracrveni izvor svjetlosti stvara infracrvenu zraku, koja se detektira prijenosom izmjerenog plina u plinskoj komori, a zatim prolazi kroz infracrveni filtar do infracrvenog detektora. Infracrveni detektor pretvara primljeni infracrveni svjetlosni signal u električni signal koji se odnosi na koncentraciju mjerenog plina, a zatim pojačava i obrađuje signal da bi na kraju prikazao ili ispisao vrijednost koncentracije.
U infracrvenim detektorima plina, infracrveni izvor svjetlosti je ključna komponenta. Najčešće korišteni izvori infracrvenog svjetla uključuju tip toplinskog zračenja i tip poluvodiča. Infracrveni izvori svjetlosti toplinskog zračenja obično koriste materijale kao što su grijaće žice, emiteri ili silicijevi karbidi za emitiranje infracrvenog zračenja kroz otporno zagrijavanje. Poluvodički izvori infracrvenog svjetla obično koriste diode koje emitiraju infracrveno svjetlo (IR LED) kao izvore svjetla, a prednosti su male snage i dugog životnog vijeka.
Funkcija infracrvenog filtra je selektivno odašiljanje infracrvenog svjetla dok blokira svjetlo drugih valnih duljina. 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 infracrvenog svjetlosnog signala u električni signal za naknadnu obradu. Postoje dvije najčešće korištene vrste infracrvenih detektora: fotovodljivi i termoelektrični. Fotovodljivi infracrveni detektori obično koriste materijale kao što je HgCdTe za pretvaranje infracrvenih svjetlosnih signala putem fotoelektričnog efekta. Termoelektrični infracrveni detektori postižu pretvorbu signala mjerenjem promjena temperature koje generiraju infracrveni svjetlosni signali.
Kada koristite infracrveni detektor plina, prvi korak je potvrditi karakteristike apsorpcije mjerenog plina prema infracrvenom svjetlu. Stupanj apsorpcije specifičnih valnih duljina infracrvenog svjetla razlikuje se među različitim plinovima, stoga je odabir odgovarajućih filtara i detektora ključan. Drugo, potrebno je kalibrirati infracrveni detektor plina na odgovarajući izmjereni plin. Tijekom postupka kalibracije potrebno je osigurati uzorak plina poznate koncentracije i prilagoditi 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 zaslonima ili digitalnim sučeljima za intuitivan prikaz rezultata mjerenja. Istodobno se podaci također mogu ispisati u sustav za obradu podataka za snimanje i analizu spajanjem na računalo ili uređaj za prikupljanje podataka. Osim toga, neki napredni infracrveni detektori plina također mogu biti opremljeni alarmnim uređajima. Kada se otkriju abnormalne koncentracije plina, alarm će se izdati na vrijeme kako bi se osigurala sigurnost.
