כיצד להשתמש בגלאי גז אינפרא אדום
גלאי גז אינפרא אדום הוא מכשיר נפוץ לגילוי גז המזהה גזים על ידי מדידת מאפייני הספיגה של גזי מטרה בתחום הספקטרלי האינפרא אדום. לגלאי גז אינפרא אדום יש את היתרונות של דיוק גבוה, תגובה מהירה ויציבות טובה, והם נמצאים בשימוש נרחב בתחומי ניטור תעשייתיים וסביבתיים.
ניתן לסכם את עקרון העבודה של גלאי גז אינפרא אדום באופן הבא: מקור האור האינפרא אדום מייצר קרן אינפרא אדום, המתגלה על ידי העברת הגז הנמדד בתא הגזים, ולאחר מכן עוברת דרך מסנן האינפרא אדום כדי להגיע לגלאי האינפרא אדום. . גלאי האינפרא אדום ממיר את אות האור האינפרא אדום המתקבל לאות חשמלי הקשור לריכוז הגז הנמדד, ולאחר מכן מגביר ומעבד את האות כדי להציג או להוציא סוף סוף את ערך הריכוז.
בגלאי גז אינפרא אדום, מקור האור האינפרא אדום הוא מרכיב מרכזי. מקורות האור האינפרא אדום הנפוצים כוללים סוג קרינה תרמית וסוג מוליכים למחצה. מקורות אור אינפרא אדום של קרינה תרמית משתמשים בדרך כלל בחומרים כגון חוטי חימום, פולטים או סיליקון קרבידים כדי לפלוט קרינת אינפרא אדום באמצעות חימום התנגדות. מקורות אור אינפרא אדום מוליכים למחצה משתמשים בדרך כלל בדיודות פולטות אור אינפרא אדום (IR LED) כמקורות אור, שיש להם את היתרונות של הספק נמוך ותוחלת חיים ארוכה.
תפקידו של מסנן אינפרא אדום הוא להעביר אור אינפרא אדום באופן סלקטיבי תוך חסימת אור מאורכי גל אחרים. על פי המאפיינים ודרישות הזיהוי של הגז הנבדק, ניתן לבחור באורכי גל שונים של מסנני אינפרא אדום. גלאי אינפרא אדום משמשים לקליטת אור אינפרא אדום המועבר דרך מסננים ולהמיר את אות האור האינפרא אדום לאות חשמלי לעיבוד אחר כך. ישנם שני סוגים נפוצים של גלאי אינפרא אדום: פוטו-מוליכים ותרמו-אלקטריים. גלאי אינפרא אדום פוטו מוליכים בדרך כלל משתמשים בחומרים כגון HgCdTe כדי להמיר אותות אור אינפרא אדום באמצעות האפקט הפוטואלקטרי. גלאי אינפרא אדום תרמיים משיגים המרת אותות על ידי מדידת שינויי הטמפרטורה הנוצרים על ידי אותות אור אינפרא אדום.
בעת שימוש בגלאי גז אינפרא אדום, הצעד הראשון הוא לאשר את מאפייני הספיגה של הגז הנמדד כלפי אור אינפרא אדום. מידת הקליטה של אורכי גל ספציפיים של אור אינפרא אדום משתנה בין גזים שונים, ולכן בחירת מסננים וגלאים מתאימים היא חיונית. שנית, יש צורך לכייל את גלאי הגז האינפרא אדום לגז הנמדד המתאים. במהלך תהליך הכיול, יש צורך לספק דגימת גז בריכוז ידוע ולהתאים את הרגישות והטווח של המכשיר על סמך האות שנוצר על ידי הדגימה כדי להבטיח את הדיוק של תוצאות הזיהוי.
ביישומים מעשיים, גלאי גז אינפרא אדום מצוידים לרוב במסכי LCD או ממשקים דיגיטליים לתצוגה אינטואיטיבית של תוצאות המדידה. במקביל, ניתן גם להוציא נתונים למערכת עיבוד הנתונים לצורך הקלטה וניתוח על ידי חיבור למחשב או למכשיר לאיסוף נתונים. בנוסף, חלק מגלאי גז אינפרא אדום מתקדמים יכולים להיות מצוידים גם בהתקני אזעקה. כאשר מתגלים ריכוזים חריגים של גז, תוצא אזעקה בזמן כדי להבטיח בטיחות.
לסיכום, גלאי גז אינפרא אדום משיגים זיהוי גז על ידי מדידת מאפייני הספיגה של גזי מטרה בטווח הספקטרלי האינפרא אדום. עקרון העבודה שלו מבוסס על ההשפעה הסינרגטית של מקור אור אינפרא אדום, מסנן אינפרא אדום וגלאי אינפרא אדום. בעת שימוש בגלאי גז אינפרא אדום, יש צורך לבחור מסננים וגלאים מתאימים על סמך מאפייני הגז הנמדד, לכייל ולקבוע את טווח העבודה והרגישות המתאימים.
