Princípio operacional fundamental dos detectores de gás infravermelho
O detector de gás infravermelho é um dispositivo de detecção de gás comumente usado que detecta gases medindo as características de absorção dos gases alvo na faixa espectral infravermelha. Os detectores de gás infravermelho têm as vantagens de alta precisão, resposta rápida e boa estabilidade e são amplamente utilizados nas áreas de monitoramento industrial e ambiental.
O princípio de funcionamento de um detector de gás infravermelho pode ser resumido da seguinte forma: a fonte de luz infravermelha gera um feixe infravermelho, que é detectado pela transmissão do gás medido na câmara de gás e depois passa pelo filtro infravermelho para chegar ao detector infravermelho. O detector infravermelho converte o sinal de luz infravermelha recebido em um sinal elétrico relacionado à concentração do gás medido e, em seguida, amplifica e processa o sinal para finalmente exibir ou emitir o valor da concentração.
Nos detectores de gás infravermelho, a fonte de luz infravermelha é um componente chave. As fontes de luz infravermelha comumente usadas incluem o tipo de radiação térmica e o tipo semicondutor. As fontes de luz infravermelha de radiação térmica normalmente usam materiais como fios de aquecimento, emissores ou carbonetos de silício para emitir radiação infravermelha por meio de aquecimento por resistência. Fontes de luz infravermelha semicondutoras normalmente usam diodos emissores de luz infravermelha (LEDs IR) como fontes de luz, que têm as vantagens de baixo consumo de energia e longa vida útil.
A função de um filtro infravermelho é transmitir seletivamente a luz infravermelha enquanto bloqueia a luz de outros comprimentos de onda. De acordo com as características e requisitos de detecção do gás testado, diferentes comprimentos de onda de filtros infravermelhos podem ser selecionados. Os detectores infravermelhos são usados para receber luz infravermelha transmitida através de filtros e converter o sinal de luz infravermelha em um sinal elétrico para processamento posterior. Existem dois tipos comumente usados de detectores infravermelhos: fotocondutores e termoelétricos. Os detectores infravermelhos fotocondutores normalmente usam materiais como HgCdTe para converter sinais de luz infravermelha através do efeito fotoelétrico. Os detectores termoelétricos infravermelhos alcançam a conversão do sinal medindo as mudanças de temperatura geradas pelos sinais de luz infravermelha.
Ao usar um detector de gás infravermelho, o primeiro passo é confirmar as características de absorção do gás medido em relação à luz infravermelha. O grau de absorção de comprimentos de onda específicos da luz infravermelha varia entre os diferentes gases, portanto, a seleção de filtros e detectores apropriados é crucial. Em segundo lugar, é necessário calibrar o detector de gás infravermelho para o gás medido correspondente. Durante o processo de calibração, é necessário fornecer uma amostra de gás de concentração conhecida e ajustar a sensibilidade e o alcance do instrumento com base no sinal gerado pela amostra para garantir a precisão dos resultados de detecção.
Em aplicações práticas, os detectores de gás infravermelho são frequentemente equipados com telas LCD ou interfaces digitais para exibição intuitiva dos resultados de medição. Ao mesmo tempo, os dados também podem ser enviados para o sistema de processamento de dados para gravação e análise, conectando-se a um computador ou dispositivo de aquisição de dados. Além disso, alguns detectores de gás infravermelhos avançados também podem ser equipados com dispositivos de alarme. Quando forem detectadas concentrações anormais de gás, um alarme será emitido em tempo hábil para garantir a segurança.
