Belangrijkste werkingsprincipe van infraroodgasdetectoren
Infraroodgasdetector is een veelgebruikt gasdetectieapparaat dat gassen detecteert door de absorptiekarakteristieken van doelgassen in het infrarode spectrale bereik te meten. Infraroodgasdetectoren hebben de voordelen van hoge precisie, snelle respons en goede stabiliteit, en worden veel gebruikt op het gebied van industriële en milieumonitoring.
Het werkingsprincipe van een infraroodgasdetector kan als volgt worden samengevat: de infraroodlichtbron genereert een infraroodstraal, die wordt gedetecteerd door de transmissie van het gemeten gas in de gaskamer, en vervolgens door het infraroodfilter gaat om de infrarooddetector te bereiken. De infrarooddetector zet het ontvangen infraroodlichtsignaal om in een elektrisch signaal dat verband houdt met de concentratie van het gemeten gas, en versterkt en verwerkt vervolgens het signaal om uiteindelijk de concentratiewaarde weer te geven of uit te voeren.
Bij infraroodgasdetectoren is de infraroodlichtbron een sleutelcomponent. De algemeen gebruikte infraroodlichtbronnen omvatten het type thermische straling en het halfgeleidertype. Infraroodlichtbronnen voor thermische straling gebruiken doorgaans materialen zoals verwarmingsdraden, emitters of siliciumcarbiden om infraroodstraling uit te zenden via weerstandsverwarming. Halfgeleider-infraroodlichtbronnen maken doorgaans gebruik van infraroodlicht-emitterende diodes (IR-LED's) als lichtbronnen, die de voordelen hebben van een laag vermogen en een lange levensduur.
De functie van een infraroodfilter is om selectief infrarood licht door te geven en tegelijkertijd licht van andere golflengten te blokkeren. Afhankelijk van de kenmerken en detectievereisten van het geteste gas kunnen verschillende golflengten van infraroodfilters worden geselecteerd. Infrarooddetectoren worden gebruikt om infraroodlicht te ontvangen dat door filters wordt uitgezonden en het infraroodlichtsignaal om te zetten in een elektrisch signaal voor daaropvolgende verwerking. Er zijn twee veelgebruikte typen infrarooddetectoren: fotogeleidend en thermo-elektrisch. Fotogeleidende infrarooddetectoren gebruiken doorgaans materialen zoals HgCdTe om infraroodlichtsignalen om te zetten via het foto-elektrische effect. Thermo-elektrische infrarooddetectoren bereiken signaalconversie door de temperatuurveranderingen te meten die worden gegenereerd door infraroodlichtsignalen.
Bij gebruik van een infraroodgasdetector is de eerste stap het bevestigen van de absorptie-eigenschappen van het gemeten gas ten opzichte van infrarood licht. De mate van absorptie van specifieke golflengten van infrarood licht varieert tussen verschillende gassen, dus het selecteren van geschikte filters en detectoren is van cruciaal belang. Ten tweede is het noodzakelijk om de infraroodgasdetector te kalibreren op het overeenkomstige gemeten gas. Tijdens het kalibratieproces is het noodzakelijk om een gasmonster met een bekende concentratie te leveren en de gevoeligheid en het bereik van het instrument aan te passen op basis van het signaal dat door het monster wordt gegenereerd om de nauwkeurigheid van de detectieresultaten te garanderen.
In praktische toepassingen zijn infraroodgasdetectoren vaak uitgerust met LCD-schermen of digitale interfaces voor intuïtieve weergave van meetresultaten. Tegelijkertijd kunnen gegevens ook worden uitgevoerd naar het gegevensverwerkingssysteem voor registratie en analyse door verbinding te maken met een computer of gegevensverzamelingsapparaat. Bovendien kunnen sommige geavanceerde infraroodgasdetectoren ook worden uitgerust met alarmapparatuur. Wanneer abnormale gasconcentraties worden gedetecteerd, wordt er tijdig een alarm afgegeven om de veiligheid te garanderen.
