Nøgledriftsprincippet for infrarøde gasdetektorer
Infrarød gasdetektor er en almindeligt anvendt gasdetektionsenhed, der detekterer gasser ved at måle absorptionsegenskaberne for målgasser i det infrarøde spektralområde. Infrarøde gasdetektorer har fordelene ved høj præcision, hurtig respons og god stabilitet og er meget udbredt i industrielle og miljømæssige overvågningsområder.
Arbejdsprincippet for en infrarød gasdetektor kan opsummeres som følger: den infrarøde lyskilde genererer en infrarød stråle, som detekteres ved transmissionen af den målte gas i gaskammeret, og passerer derefter gennem det infrarøde filter for at nå den infrarøde detektor. Den infrarøde detektor konverterer det modtagne infrarøde lyssignal til et elektrisk signal relateret til koncentrationen af den målte gas, og forstærker og behandler derefter signalet for endelig at vise eller udsende koncentrationsværdien.
I infrarøde gasdetektorer er den infrarøde lyskilde en nøglekomponent. De almindeligt anvendte infrarøde lyskilder omfatter termisk strålingstype og halvledertype. Termisk stråling infrarøde lyskilder bruger typisk materialer som varmeledninger, emittere eller siliciumcarbider til at udsende infrarød stråling gennem modstandsopvarmning. Halvleder infrarøde lyskilder bruger typisk infrarøde lys-emitterende dioder (IR LED'er) som lyskilder, hvilket har fordelene ved lav effekt og lang levetid.
Funktionen af et infrarødt filter er selektivt at transmittere infrarødt lys, mens det blokerer lys fra andre bølgelængder. I henhold til egenskaberne og detektionskravene for den testede gas kan forskellige bølgelængder af infrarøde filtre vælges. Infrarøde detektorer bruges til at modtage infrarødt lys transmitteret gennem filtre og konvertere det infrarøde lyssignal til et elektrisk signal til efterfølgende behandling. Der er to almindeligt anvendte typer infrarøde detektorer: fotoledende og termoelektriske. Fotoledende infrarøde detektorer bruger typisk materialer som HgCdTe til at konvertere infrarøde lyssignaler gennem den fotoelektriske effekt. Termoelektriske infrarøde detektorer opnår signalkonvertering ved at måle temperaturændringerne genereret af infrarøde lyssignaler.
Når du bruger en infrarød gasdetektor, er det første skridt at bekræfte absorptionsegenskaberne for den målte gas mod infrarødt lys. Graden af absorption af specifikke bølgelængder af infrarødt lys varierer mellem forskellige gasser, så det er afgørende at vælge passende filtre og detektorer. For det andet er det nødvendigt at kalibrere den infrarøde gasdetektor til den tilsvarende målte gas. Under kalibreringsprocessen er det nødvendigt at tilvejebringe en gasprøve med kendt koncentration og justere instrumentets følsomhed og rækkevidde baseret på det signal, der genereres af prøven, for at sikre nøjagtigheden af detektionsresultaterne.
I praktiske applikationer er infrarøde gasdetektorer ofte udstyret med LCD-skærme eller digitale interfaces til intuitiv visning af måleresultater. Samtidig kan data også udlæses til databehandlingssystemet til optagelse og analyse ved tilslutning til en computer eller dataindsamlingsenhed. Derudover kan nogle avancerede infrarøde gasdetektorer også udstyres med alarmanordninger. Når unormale koncentrationer af gas detekteres, vil der blive udsendt en alarm rettidigt for at sikre sikkerheden.
