Infrasarkanā gāzes detektora darbības princips
Infrasarkanais gāzes detektors ir plaši izmantota gāzes noteikšanas ierīce, kas nodrošina gāzes noteikšanu, mērot mērķa gāzes absorbcijas raksturlielumus infrasarkanā spektra diapazonā. Infrasarkanajiem gāzes detektoriem ir tādas priekšrocības kā augsta precizitāte, ātra reakcija un laba stabilitāte, un tos plaši izmanto rūpniecības un vides uzraudzības jomās.
Infrasarkanā gāzes detektora darbības principu var vienkārši apkopot šādi: infrasarkanais gaismas avots ģenerē infrasarkano staru, kas tiek uztverts, pārvadot izmērīto gāzi gāzes kamerā, un pēc tam caur infrasarkano staru sasniedz infrasarkano staru detektoru. filtru. Infrasarkanais detektors pārvērš saņemto infrasarkanās gaismas signālu elektriskā signālā, kas saistīts ar izmērītās gāzes koncentrāciju, un pēc tam pastiprina un apstrādā signālu, lai galu galā parādītu vai izvadītu koncentrācijas vērtību.
Infrasarkano staru gāzes detektoros infrasarkanais gaismas avots ir būtiska sastāvdaļa. Parasti tiek izmantoti divi infrasarkanās gaismas avoti: termiskā starojuma veids un pusvadoša tipa. Termiskā starojuma tipa infrasarkanās gaismas avotos parasti tiek izmantoti tādi materiāli kā sildīšanas vadi, izstarotāji vai silīcija karbīdi, lai izstarotu infrasarkano starojumu, izmantojot pretestības sildīšanu. Daļēji vadošos infrasarkanās gaismas avotos kā gaismas avoti parasti tiek izmantotas infrasarkanās gaismas diodes (IR LED), kurām ir tādas priekšrocības kā maza jauda un ilgs kalpošanas laiks.
Infrasarkanā filtra funkcija ir selektīvi pārraidīt infrasarkano gaismu, vienlaikus aizsargājot citus gaismas viļņu garumus. Atbilstoši pārbaudāmās gāzes īpašībām un noteikšanas prasībām var izvēlēties dažādus infrasarkano staru filtru viļņu garumus. Infrasarkanie detektori tiek izmantoti, lai uztvertu infrasarkano gaismu, kas tiek pārraidīta caur filtriem, un pārveidotu infrasarkanās gaismas signālus elektriskos signālos turpmākai apstrādei. Ir divi plaši izmantoti infrasarkanie detektori: fotovadoši un termoelektriski. Fotovadoši infrasarkanie detektori parasti izmanto tādus materiālus kā HgCdTe, lai pārveidotu infrasarkanās gaismas signālus, izmantojot fotoelektriskos efektus. Termoelektriskie infrasarkanie detektori nodrošina signāla pārveidošanu, mērot temperatūras izmaiņas, ko rada infrasarkanās gaismas signāli.
Izmantojot infrasarkano gāzes detektoru, pirmais solis ir apstiprināt izmērītās gāzes absorbcijas raksturlielumus attiecībā pret infrasarkano gaismu. Pakāpe, kādā dažādas gāzes absorbē konkrētus infrasarkanās gaismas viļņu garumus, atšķiras, tāpēc ir ļoti svarīgi izvēlēties piemērotus filtrus un detektorus. Otrkārt, infrasarkano staru gāzes detektors ir jākalibrē uz attiecīgo izmērīto gāzi. Kalibrēšanas procesā ir nepieciešams nodrošināt izmērītās gāzes paraugu ar zināmu koncentrāciju, kā arī pielāgot instrumenta jutību un diapazonu, pamatojoties uz parauga ģenerēto signālu, lai nodrošinātu noteikšanas rezultātu precizitāti.
Praktiskā lietošanā infrasarkanie gāzes detektori bieži ir aprīkoti ar LCD ekrāniem vai digitālām saskarnēm, lai vizuāli parādītu mērījumu rezultātus. Tajā pašā laikā datus var arī izvadīt datu apstrādes sistēmā ierakstīšanai un analīzei, pieslēdzot datorus vai datu vākšanas ierīces. Turklāt dažus progresīvus infrasarkano staru gāzes detektorus var aprīkot arī ar trauksmes ierīcēm, kas var laicīgi izsaukt trauksmi, ja tiek konstatēta nenormāla gāzes koncentrācija, nodrošinot drošību.
Rezumējot, infrasarkanie gāzes detektori panāk gāzes noteikšanu, mērot mērķa gāzu absorbcijas raksturlielumus infrasarkanā spektra diapazonā. Tās darbības princips ir balstīts uz infrasarkanā gaismas avota, infrasarkanā filtra un infrasarkanā detektora sinerģisko efektu. Izmantojot infrasarkano gāzes detektoru, ir jāizvēlas atbilstošie filtri un detektori, pamatojoties uz izmērītās gāzes īpašībām, kā arī jākalibrē un jāiestata atbilstošs darba diapazons un jutība.
