Принцип на действие на инфрачервен детектор за газ
Инфрачервеният детектор на газ е често използвано устройство за откриване на газ, което постига откриване на газ чрез измерване на абсорбционните характеристики на целевия газ в инфрачервения спектрален диапазон. Инфрачервените газови детектори имат предимства като висока точност, бърза реакция и добра стабилност и се използват широко в промишлени и екологични области за мониторинг.
Принципът на работа на инфрачервен детектор за газ може просто да се обобщи като следните стъпки: източникът на инфрачервена светлина генерира инфрачервен лъч, който се открива чрез предаването на измерения газ в газовата камера и след това достига до инфрачервения детектор през инфрачервена филтър. 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 в крайна сметка стойността на концентрацията.
В инфрачервените газови детектори източникът на инфрачервена светлина е решаващ компонент. Има два често използвани източника на инфрачервена светлина: тип топлинно излъчване и полупроводим тип. Източниците на инфрачервена светлина тип топлинно излъчване обикновено използват материали като нагревателни проводници, излъчватели или силициеви карбиди за излъчване на инфрачервено лъчение чрез съпротивително нагряване. Полупроводимите източници на инфрачервена светлина обикновено използват инфрачервени диоди, излъчващи светлина (IR LED) като източници на светлина, които имат предимства като ниска мощност и дълъг живот.
Функцията на инфрачервения филтър е селективно да предава инфрачервена светлина, като същевременно екранира други дължини на вълните на светлината. 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 инфрачервени светлинни сигнали в електрически сигнали за последваща обработка. Има два често използвани инфрачервени детектора: фотопроводими и термоелектрически. Фотопроводимите инфрачервени детектори обикновено използват материали като HgCdTe за преобразуване на инфрачервени светлинни сигнали чрез фотоелектрични ефекти. 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, до която различните газове абсорбират специфични дължини на вълната на инфрачервената светлина, варира, 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 проба от измерения газ 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 практически приложения инфрачервените газови детектори често са оборудвани с LCD екрани или цифрови интерфейси за визуално 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 на компютри или устройства за събиране на данни. В допълнение, някои усъвършенствани инфрачервени детектори за газ могат също да бъдат оборудвани с алармени устройства, които могат да издават аларма своевременно, когато бъдат открити необичайни концентрации на газ, гарантирайки безопасността.
В обобщение, инфрачервените газови детектори постигат откриване на газ чрез измерване на абсорбционните характеристики на целевите газове в инфрачервения спектрален диапазон. Принципът му на работа се основава на синергичния ефект на източник на инфрачервена светлина, инфрачервен филтър и инфрачервен детектор. Когато използвате инфрачервен детектор за газ, е необходимо да изберете подходящи филтри и детектори въз основа на характеристиките на измервания газ и да калибрирате и зададете подходящ работен диапазон и чувствителност.
