Princip rada infracrvenog detektora gasa
Infracrveni detektor gasa je uobičajeni uređaj za detekciju gasa koji detekciju gasa postiže merenjem apsorpcionih karakteristika ciljnog gasa unutar infracrvenog spektralnog opsega. Infracrveni detektori gasa imaju prednosti kao što su visoka preciznost, brz odziv i dobra stabilnost, i široko se koriste u industrijskim i ekološkim oblastima praćenja.
Princip rada infracrvenog detektora gasa može se jednostavno sažeti u sledeće korake: izvor infracrvene svetlosti generiše infracrveni snop, koji se detektuje prenosom izmerenog gasa u gasnoj komori, a zatim stiže do infracrvenog detektora preko infracrvenog filter. Infracrveni detektor pretvara primljeni infracrveni svjetlosni signal u električni signal koji se odnosi na koncentraciju izmjerenog plina, a zatim pojačava i obrađuje signal kako bi na kraju prikazao ili izbacio vrijednost koncentracije.
U infracrvenim detektorima gasa, izvor infracrvene svetlosti je ključna komponenta. Postoje dva najčešće korišćena izvora infracrvene svetlosti: tip toplotnog zračenja i poluprovodni tip. Infracrveni izvori svjetlosti tipa toplinskog zračenja obično koriste materijale kao što su žice za grijanje, emiteri ili silicijum karbidi da emituju infracrveno zračenje kroz otporno grijanje. Poluprovodljivi infracrveni izvori svjetlosti obično koriste infracrvene diode koje emituju svjetlost (IR LED) kao izvore svjetlosti, koji imaju prednosti kao što su mala snaga i dug životni vijek.
Funkcija infracrvenog filtera je da selektivno prenosi infracrveno svjetlo dok štiti druge valne dužine svjetlosti. U skladu sa karakteristikama i zahtjevima detekcije ispitivanog plina, mogu se odabrati različite talasne dužine infracrvenih filtera. Infracrveni detektori se koriste za primanje infracrvene svjetlosti koja se prenosi kroz filtere i pretvaranje infracrvenih svjetlosnih signala u električne signale za naknadnu obradu. Postoje dva najčešće korišćena infracrvena detektora: fotokonduktivni i termoelektrični. Fotokonduktivni infracrveni detektori obično koriste materijale kao što je HgCdTe za pretvaranje infracrvenih svjetlosnih signala putem fotoelektričnih efekata. Termoelektrični infracrveni detektori postižu konverziju signala mjerenjem temperaturnih promjena koje generiraju infracrveni svjetlosni signali.
Kada koristite infracrveni detektor gasa, prvi korak je potvrda karakteristika apsorpcije izmerenog gasa prema infracrvenom svetlu. Stepen u kojem različiti gasovi apsorbuju određene talasne dužine infracrvene svetlosti varira, pa je odabir odgovarajućih filtera i detektora ključan. Drugo, potrebno je kalibrirati infracrveni detektor gasa na odgovarajući izmereni gas. Tokom procesa kalibracije potrebno je dati uzorak izmjerenog plina sa poznatom koncentracijom, te prilagoditi osjetljivost i domet instrumenta na osnovu signala koji generira uzorak kako bi se osigurala tačnost rezultata detekcije.
U praktičnim primenama, infracrveni detektori gasa često su opremljeni LCD ekranima ili digitalnim interfejsima za vizuelni prikaz rezultata merenja. Istovremeno, podaci se takođe mogu poslati u sistem za obradu podataka za snimanje i analizu povezivanjem računara ili uređaja za prikupljanje podataka. Pored toga, neki napredni infracrveni detektori gasa mogu biti opremljeni i alarmnim uređajima, koji mogu da izdaju alarm na vreme kada se detektuju abnormalne koncentracije gasa, obezbeđujući sigurnost.
Ukratko, infracrveni detektori gasa postižu detekciju gasa merenjem karakteristika apsorpcije ciljnih gasova unutar infracrvenog spektralnog opsega. Njegov princip rada zasniva se na sinergijskom efektu infracrvenog izvora svjetlosti, infracrvenog filtera i infracrvenog detektora. Kod upotrebe infracrvenog detektora gasa potrebno je odabrati odgovarajuće filtere i detektore na osnovu karakteristika mernog gasa, te kalibrisati i postaviti odgovarajući radni opseg i osetljivost.
