Infrapunakaasuilmaisin
Infrapunakaasun ilmaisin on yleisesti käytetty kaasun havaitsemislaite, joka havaitsee kaasut mittaamalla kohdekaasujen absorptioominaisuudet infrapunaspektrialueella. Infrapunakaasuilmaisimilla on edut korkean tarkkuuden, nopean vasteen ja hyvän vakauden eduista, ja niitä käytetään laajasti teollisuus- ja ympäristövalvonta -aloilla.
Infrapuna -kaasuilmaisimen toimintaperiaate voidaan tiivistää seuraavasti: Infrapunavalonlähde tuottaa infrapunasäteen, joka havaitaan kaasukammion mitatun kaasun siirtämällä ja kulkee sitten infrapunasuodattimen läpi infrapunailmaisimen saavuttamiseksi. Infrapuna -ilmaisin muuntaa vastaanotetun infrapunasignaalin sähköiseen signaaliin, joka liittyy mitatun kaasun pitoisuuteen ja vahvistaa ja prosessoi signaalin lopulta tai tuottamaan pitoisuusarvoa.
Infrapunakaasun ilmaisimissa infrapunavalonlähde on avainkomponentti. Yleisesti käytettyjä infrapunavalonlähteitä ovat lämpösäteilytyyppi ja puolijohdetyyppi. Lämpösäteilyinfrapunavalolähteet käyttävät tyypillisesti materiaaleja, kuten lämmitysjohtoja, emittereitä tai piiharbideja infrapunasäteilyn säteilyn säteilyn säteilyn avulla. Puolijohde-infrapunavalonlähteet käyttävät tyypillisesti infrapunavaloa säteileviä diodeja (IR-LED) valonlähteinä, joilla on edut pienitehoisesta ja pitkästä elinaikasta.
Infrapunasuodattimen funktio on infrapunavalon lähettäminen selektiivisesti estämällä valoa muista aallonpituuksista. Testatun kaasun ominaisuuksien ja havaitsemisvaatimusten mukaan infrapunasuodattimien eri aallonpituudet voidaan valita. Infrapunailmaisimia käytetään infrapunavalon vastaanottamiseen, joka on lähetetty suodattimien kautta ja muuntaa infrapunavalon signaali sähköiseksi signaaliksi seuraavaa prosessointia varten. Infrapunailmaisimia on kaksi yleisesti käytettyä tyyppiä: valojohto ja termoelektriset. Valojohtavat infrapunailmaisimet käyttävät tyypillisesti materiaaleja, kuten HGCDTE, infrapunavalojen signaalien muuntamiseen valosähköisen vaikutuksen kautta. Termoelektriset infrapunailmaisimet saavuttavat signaalin muuntamisen mittaamalla infrapunavalojen signaalien tuottamat lämpötilan muutokset.
Kun käytetään infrapunakaasun ilmaisinta, ensimmäinen vaihe on vahvistaa mitatun kaasun imeytymisominaisuudet infrapunavaloon. Infrapunavalon spesifisten aallonpituuksien absorptioaste vaihtelee eri kaasujen välillä, joten sopivien suodattimien ja ilmaisimien valitseminen on ratkaisevan tärkeää. Toiseksi on tarpeen kalibroida infrapunakaasun ilmaisin vastaavaan mitattuun kaasuun. Kalibrointiprosessin aikana on tarpeen tarjota tunnetun pitoisuuden kaasusnäyte ja säätää instrumentin herkkyys ja alue näytteen tuottaman signaalin perusteella havaitsemistulosten tarkkuuden varmistamiseksi.
Käytännöllisissä sovelluksissa infrapunakaasun ilmaisimet on usein varustettu LCD -näytöillä tai digitaalisilla rajapintoilla mittaustulosten intuitiiviseen näytökseen. Samanaikaisesti tiedot voidaan myös tulostaa tietojenkäsittelyjärjestelmään tallennusta ja analysointia varten muodostamalla yhteyden tietokoneeseen tai tiedonkeruulaitteeseen. Lisäksi jotkut edistyneet infrapunakaasuilmaisimet voidaan varustaa myös hälytyslaitteilla. Kun kaasupitoisuudet havaitaan epänormaalit, hälytys annetaan ajoissa turvallisuuden varmistamiseksi.
