Prinsip kerja pengesan gas inframerah
Pengesan gas inframerah ialah peranti pengesan gas yang biasa digunakan yang mencapai pengesanan gas dengan mengukur ciri-ciri penyerapan gas sasaran dalam julat spektrum inframerah. Pengesan gas inframerah mempunyai kelebihan seperti ketepatan tinggi, tindak balas pantas, dan kestabilan yang baik, dan digunakan secara meluas dalam bidang pemantauan industri dan alam sekitar.
Prinsip kerja pengesan gas inframerah boleh diringkaskan secara ringkas sebagai langkah berikut: sumber cahaya inframerah menghasilkan pancaran inframerah, yang dikesan oleh penghantaran gas yang diukur dalam ruang gas, dan kemudian mencapai pengesan inframerah melalui inframerah. penapis. Pengesan inframerah menukar isyarat cahaya inframerah yang diterima kepada isyarat elektrik yang berkaitan dengan kepekatan gas yang diukur, dan kemudian menguatkan dan memproses isyarat untuk memaparkan atau mengeluarkan nilai kepekatan akhirnya.
Dalam pengesan gas inframerah, sumber cahaya inframerah adalah komponen penting. Terdapat dua sumber cahaya inframerah yang biasa digunakan: jenis sinaran haba dan jenis separa konduktif. Sumber cahaya inframerah jenis sinaran haba biasanya menggunakan bahan seperti wayar pemanas, pemancar atau karbida silikon untuk memancarkan sinaran inframerah melalui pemanasan rintangan. Sumber cahaya inframerah separa konduktif biasanya menggunakan diod pemancar cahaya inframerah (IR LED) sebagai sumber cahaya, yang mempunyai kelebihan seperti kuasa rendah dan jangka hayat yang panjang.
Fungsi penapis inframerah adalah untuk menghantar cahaya inframerah secara selektif sambil melindungi panjang gelombang cahaya yang lain. Mengikut ciri dan keperluan pengesanan gas yang diuji, panjang gelombang penapis inframerah yang berbeza boleh dipilih. Pengesan inframerah digunakan untuk menerima cahaya inframerah yang dihantar melalui penapis dan menukar isyarat cahaya inframerah kepada isyarat elektrik untuk pemprosesan seterusnya. Terdapat dua pengesan inframerah yang biasa digunakan: fotokonduktif dan termoelektrik. Pengesan inframerah fotokonduktif biasanya menggunakan bahan seperti HgCdTe untuk menukar isyarat cahaya inframerah melalui kesan fotoelektrik. Pengesan inframerah termoelektrik mencapai penukaran isyarat dengan mengukur perubahan suhu yang dihasilkan oleh isyarat cahaya inframerah.
Apabila menggunakan pengesan gas inframerah, langkah pertama ialah mengesahkan ciri-ciri penyerapan gas yang diukur ke arah cahaya inframerah. Tahap di mana gas yang berbeza menyerap panjang gelombang tertentu cahaya inframerah berbeza-beza, jadi pemilihan penapis dan pengesan yang sesuai adalah penting. Kedua, adalah perlu untuk menentukur pengesan gas inframerah kepada gas terukur yang sepadan. Semasa proses penentukuran, adalah perlu untuk menyediakan sampel gas yang diukur dengan kepekatan yang diketahui, dan melaraskan kepekaan dan julat instrumen berdasarkan isyarat yang dijana oleh sampel untuk memastikan ketepatan keputusan pengesanan.
Dalam aplikasi praktikal, pengesan gas inframerah sering dilengkapi dengan skrin LCD atau antara muka digital untuk memaparkan hasil pengukuran secara visual. Pada masa yang sama, data juga boleh dikeluarkan kepada sistem pemprosesan data untuk rakaman dan analisis dengan menyambungkan komputer atau peranti pengumpulan data. Di samping itu, beberapa pengesan gas inframerah lanjutan juga boleh dilengkapi dengan peranti penggera, yang boleh mengeluarkan penggera tepat pada masanya apabila kepekatan gas yang tidak normal dikesan, memastikan keselamatan.
Secara ringkasnya, pengesan gas inframerah mencapai pengesanan gas dengan mengukur ciri-ciri penyerapan gas sasaran dalam julat spektrum inframerah. Prinsip kerjanya adalah berdasarkan kesan sinergistik sumber cahaya inframerah, penapis inframerah, dan pengesan inframerah. Apabila menggunakan pengesan gas inframerah, adalah perlu untuk memilih penapis dan pengesan yang sesuai berdasarkan ciri-ciri gas yang diukur, dan menentukur serta menetapkan julat kerja dan sensitiviti yang sesuai.
