Prinsip Operasi Utama Pengesan Gas Inframerah
Pengesan gas inframerah ialah peranti pengesan gas yang biasa digunakan yang mengesan gas dengan mengukur ciri-ciri penyerapan gas sasaran dalam julat spektrum inframerah. Pengesan gas inframerah mempunyai kelebihan 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 seperti berikut: sumber cahaya inframerah menghasilkan pancaran inframerah, yang dikesan oleh penghantaran gas yang diukur dalam ruang gas, dan kemudian melalui penapis inframerah untuk mencapai pengesan inframerah. 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 akhirnya memaparkan atau mengeluarkan nilai kepekatan.
Dalam pengesan gas inframerah, sumber cahaya inframerah adalah komponen utama. Sumber cahaya inframerah yang biasa digunakan termasuk jenis sinaran terma dan jenis semikonduktor. Sumber cahaya inframerah sinaran terma biasanya menggunakan bahan seperti wayar pemanas, pemancar atau karbida silikon untuk memancarkan sinaran inframerah melalui pemanasan rintangan. Sumber cahaya inframerah semikonduktor biasanya menggunakan-diod pemancar cahaya inframerah (LED IR) sebagai sumber cahaya, yang mempunyai kelebihan kuasa rendah dan jangka hayat yang panjang.
Fungsi penapis inframerah adalah untuk menghantar cahaya inframerah secara selektif sambil menyekat cahaya dari panjang gelombang 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 jenis 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 penyerapan panjang gelombang tertentu cahaya inframerah berbeza-beza antara gas yang berbeza, 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 dengan kepekatan yang diketahui dan melaraskan kepekaan dan julat instrumen berdasarkan isyarat yang dihasilkan oleh sampel untuk memastikan ketepatan keputusan pengesanan.
Dalam aplikasi praktikal, pengesan gas inframerah sering dilengkapi dengan skrin LCD atau antara muka digital untuk paparan intuitif hasil pengukuran. Pada masa yang sama, data juga boleh dikeluarkan kepada sistem pemprosesan data untuk rakaman dan analisis dengan menyambung ke komputer atau peranti pemerolehan data. Di samping itu, beberapa pengesan gas inframerah lanjutan juga boleh dilengkapi dengan peranti penggera. Apabila kepekatan gas yang tidak normal dikesan, penggera akan dikeluarkan tepat pada masanya untuk memastikan keselamatan.
