Основен принцип на работа на инфрачервените детектори за газ
Инфрачервеният газов детектор е често използвано устройство за откриване на газ, което открива газове чрез измерване на абсорбционните характеристики на целевите газове в инфрачервения спектрален диапазон. Инфрачервените газови детектори имат предимствата на висока точност, бърза реакция и добра стабилност и се използват широко в промишлени и екологични области за мониторинг.
Принципът на работа на инфрачервения детектор за газ може да се обобщи по следния начин: източникът на инфрачервена светлина генерира инфрачервен лъч, който се открива чрез предаването на измерения газ в газовата камера и след това преминава през инфрачервения филтър, за да достигне до инфрачервения детектор. Инфрачервеният детектор преобразува получения инфрачервен светлинен сигнал в електрически сигнал, свързан с концентрацията на измерения газ, и след това усилва и обработва сигнала, за да покаже или изведе накрая стойността на концентрацията.
В инфрачервените газови детектори източникът на инфрачервена светлина е ключов компонент. Често използваните източници на инфрачервена светлина включват тип топлинно излъчване и тип полупроводник. Източниците на инфрачервена светлина с топлинно излъчване обикновено използват материали като нагревателни проводници, излъчватели или силициеви карбиди за излъчване на инфрачервено лъчение чрез съпротивително нагряване. Полупроводниковите източници на инфрачервена светлина обикновено използват диоди, излъчващи инфрачервена светлина (IR LED) като източници на светлина, които имат предимствата на ниска мощност и дълъг живот.
Функцията на инфрачервения филтър е селективно да предава инфрачервена светлина, като същевременно блокира светлина от други дължини на вълната. Според характеристиките и изискванията за откриване на изпитвания газ могат да бъдат избрани различни дължини на вълната на инфрачервените филтри. Инфрачервените детектори се използват за приемане на инфрачервена светлина, предавана през филтри и преобразуване на инфрачервения светлинен сигнал в електрически сигнал за последваща обработка. Има два често използвани типа инфрачервени детектори: фотопроводими и термоелектрически. Фотопроводимите инфрачервени детектори обикновено използват материали като HgCdTe за преобразуване на инфрачервени светлинни сигнали чрез фотоелектричен ефект. Термоелектричните инфрачервени детектори постигат преобразуване на сигнала чрез измерване на температурните промени, генерирани от инфрачервени светлинни сигнали.
Когато използвате инфрачервен детектор за газ, първата стъпка е да потвърдите абсорбционните характеристики на измерения газ спрямо инфрачервена светлина. Степента на абсорбция на специфични дължини на вълната на инфрачервената светлина варира при различните газове, така че изборът на подходящи филтри и детектори е от решаващо значение. Второ, необходимо е да калибрирате инфрачервения детектор за газ към съответния измерен газ. По време на процеса на калибриране е необходимо да се осигури газова проба с известна концентрация и да се регулират чувствителността и обхватът на инструмента въз основа на сигнала, генериран от пробата, за да се гарантира точността на резултатите от откриването.
В практическите приложения инфрачервените газови детектори често са оборудвани с LCD екрани или цифрови интерфейси за интуитивно показване на резултатите от измерването. В същото време данните могат да бъдат изведени към системата за обработка на данни за запис и анализ чрез свързване към компютър или устройство за събиране на данни. В допълнение, някои усъвършенствани инфрачервени детектори за газ могат да бъдат оборудвани и с алармени устройства. Когато се открият необичайни концентрации на газ, ще бъде издадена аларма своевременно, за да се гарантира безопасността.
