Infraraudonųjų spindulių dujų detektoriaus veikimo principas
Infraraudonųjų spindulių dujų detektorius yra dažniausiai naudojamas dujų aptikimo įtaisas, kuriuo dujos aptinkamos išmatuojant tikslinių dujų sugerties charakteristikas infraraudonųjų spindulių spektro diapazone. Infraraudonųjų spindulių dujų detektoriai turi tokius privalumus kaip didelis tikslumas, greitas atsakas ir geras stabilumas, todėl yra plačiai naudojami pramonės ir aplinkos stebėjimo srityse.
Infraraudonųjų spindulių dujų detektoriaus veikimo principą galima apibendrinti taip: infraraudonųjų spindulių šviesos šaltinis generuoja infraraudonųjų spindulių spindulį, kuris aptinkamas perduodant išmatuotas dujas dujų kameroje, o po to per infraraudonuosius spindulius pasiekia infraraudonųjų spindulių detektorių. filtras. Infraraudonųjų spindulių detektorius paverčia gautą infraraudonųjų spindulių šviesos signalą į elektrinį signalą, susijusį su išmatuotų dujų koncentracija, tada sustiprina ir apdoroja signalą, kad galiausiai parodytų arba išvestų koncentracijos vertę.
Infraraudonųjų spindulių dujų detektoriuose infraraudonųjų spindulių šviesos šaltinis yra esminis komponentas. Yra du dažniausiai naudojami infraraudonųjų spindulių šviesos šaltiniai: šiluminės spinduliuotės tipas ir pusiau laidus tipas. Šiluminės spinduliuotės tipo infraraudonųjų spindulių šviesos šaltiniai paprastai naudoja tokias medžiagas kaip šildymo laidai, emiteriai arba silicio karbidai, kad spinduliuotų infraraudonąją spinduliuotę per atsparų kaitinimą. Pusiau laidžiuose infraraudonųjų spindulių šviesos šaltiniuose kaip šviesos šaltiniai paprastai naudojami infraraudonųjų spindulių šviesos diodai (IR LED), kurių privalumai yra maža galia ir ilgas tarnavimo laikas.
Infraraudonųjų spindulių filtro funkcija yra pasirinktinai perduoti infraraudonųjų spindulių šviesą, tuo pačiu apsaugant kitus šviesos bangos ilgius. Pagal tikrinamų dujų charakteristikas ir aptikimo reikalavimus galima pasirinkti skirtingus infraraudonųjų spindulių filtrų bangos ilgius. Infraraudonųjų spindulių detektoriai naudojami infraraudonųjų spindulių šviesai, perduodamai per filtrus, priimti ir infraraudonųjų spindulių šviesos signalus paversti elektriniais signalais tolesniam apdorojimui. Yra du dažniausiai naudojami infraraudonųjų spindulių detektoriai: fotolaidžiai ir termoelektriniai. Fotolaidžiuose infraraudonųjų spindulių detektoriuose paprastai naudojamos tokios medžiagos kaip HgCdTe, kad infraraudonųjų spindulių šviesos signalus paverstų fotoelektriniais efektais. Termoelektriniai infraraudonųjų spindulių detektoriai signalą konvertuoja matuodami infraraudonųjų šviesos signalų generuojamus temperatūros pokyčius.
Naudojant infraraudonųjų spindulių dujų detektorių, pirmiausia reikia patvirtinti išmatuotų dujų sugerties charakteristikas infraraudonosios šviesos atžvilgiu. Skirtingos dujos sugeria tam tikrus infraraudonųjų spindulių bangos ilgius, todėl labai svarbu pasirinkti tinkamus filtrus ir detektorius. Antra, reikia sukalibruoti infraraudonųjų spindulių dujų detektorių pagal atitinkamas išmatuotas dujas. Kalibravimo proceso metu būtina pateikti žinomos koncentracijos išmatuotų dujų mėginį ir pagal mėginio generuojamą signalą pakoreguoti prietaiso jautrumą ir diapazoną, kad būtų užtikrintas aptikimo rezultatų tikslumas.
Praktikoje infraraudonųjų spindulių dujų detektoriai dažnai būna su LCD ekranais arba skaitmeninėmis sąsajomis, kad būtų galima vizualiai parodyti matavimo rezultatus. Tuo pačiu metu duomenys taip pat gali būti išvesti į duomenų apdorojimo sistemą, kad būtų galima įrašyti ir analizuoti, prijungus kompiuterius ar duomenų rinkimo įrenginius. Be to, kai kurie pažangūs infraraudonųjų spindulių dujų detektoriai taip pat gali būti aprūpinti aliarmo įrenginiais, kurie, aptikus nenormalią dujų koncentraciją, gali laiku įspėti ir taip užtikrinti saugumą.
Apibendrinant galima pasakyti, kad infraraudonųjų spindulių dujų detektoriai pasiekia dujų aptikimą, matuodami tikslinių dujų sugerties charakteristikas infraraudonųjų spindulių spektro diapazone. Jo veikimo principas pagrįstas infraraudonųjų spindulių šviesos šaltinio, infraraudonųjų spindulių filtro ir infraraudonųjų spindulių detektoriaus sinergetiniu poveikiu. Naudojant infraraudonųjų spindulių dujų detektorių, pagal išmatuojamų dujų charakteristikas reikia parinkti tinkamus filtrus ir detektorius, sukalibruoti ir nustatyti atitinkamą darbo diapazoną ir jautrumą.
