المبادئ العامة للكشف عن الغاز بالأشعة تحت الحمراء:
وقياس طيف الامتصاص هذا يمكن أن يحدد نوع الغاز؛ قياس شدة الامتصاص يمكن أن يحدد تركيز الغاز المقاس. أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء لديها نطاق واسع من الاستخدام. لا يمكنهم تحليل مكونات الغاز فحسب، بل يمكنهم أيضًا تحليل مكونات المحلول. لديهم حساسية عالية، واستجابة سريعة، ويمكن أن يوفروا إشارة مستمرة عبر الإنترنت، ويمكنهم أيضًا تشكيل نظام تنظيمي. يتكون جزء الكشف في كاشف الغاز بالأشعة تحت الحمراء الشائع الاستخدام في الصناعة من نظامين بصريين متوازيين لهما نفس الهيكل.
إحداهما هي غرفة القياس والأخرى هي الغرفة المرجعية. تقوم الغرفتان بفتح وإغلاق مسار الضوء في وقت واحد أو بالتناوب في فترة معينة من خلال لوحة قطع الضوء. بعد إدخال الغاز المراد قياسه إلى غرفة القياس، يتم امتصاص الضوء ذو الطول الموجي المحدد للغاز المراد قياسه، وبالتالي تقليل تدفق الضوء الذي يمر عبر المسار البصري لغرفة القياس ويدخل إلى غرفة الغاز المستقبلة للأشعة تحت الحمراء . كلما زاد تركيز الغاز، قل التدفق الضوئي الذي يدخل إلى غرفة الغاز المستقبلة للأشعة تحت الحمراء؛ في حين أن التدفق الضوئي الذي يمر عبر الغرفة المرجعية ثابت، فإن التدفق الضوئي الذي يدخل إلى غرفة الغاز المستقبلة للأشعة تحت الحمراء ثابت أيضًا. ولذلك، كلما زاد تركيز الغاز المقاس، زاد الفرق في التدفق الضوئي الذي يمر عبر غرفة القياس والغرفة المرجعية. يتم عرض هذا الاختلاف في التدفق الضوئي على غرفة الهواء المستقبلة للأشعة تحت الحمراء بسعة اهتزاز دورية معينة. تنقسم غرفة الغاز المستقبلة إلى نصفين بطبقة معدنية يبلغ سمكها بضعة ميكرونات. يتم إغلاق الغرفة بتركيز عالٍ نسبيًا من غاز المكون المقاس. يمكنه امتصاص جميع الأشعة تحت الحمراء الواردة ضمن نطاق الطول الموجي للامتصاص، بحيث يصبح تدفق الضوء النابض يمكن تحويل التغيرات الدورية في درجة الحرارة إلى تغيرات في الضغط وفقًا لمعادلة الغاز، ثم يتم اكتشافها بواسطة مستشعر سعوي. بعد التضخيم، يشار إلى تركيز الغاز المقاس. بالإضافة إلى أجهزة الاستشعار السعوية، يمكن أيضًا استخدام أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء الكمومية التي تكتشف الأشعة تحت الحمراء مباشرة، وذلك باستخدام مرشحات تداخل الأشعة تحت الحمراء لاختيار الطول الموجي والليزر القابل للضبط كمصادر للضوء، وتشكيل كاشف غاز الأشعة تحت الحمراء الجديد للحالة الصلبة بالكامل. يمكن لهذا النوع من الكاشف إكمال قياس تركيز الغاز باستخدام مصدر ضوء واحد فقط وغرفة قياس واحدة وجهاز استشعار واحد للأشعة تحت الحمراء. بالإضافة إلى ذلك، إذا تم استخدام أقراص الترشيح المجهزة بأطوال موجية متعددة ومختلفة، فيمكن قياس تركيزات الغازات المختلفة في الغازات متعددة المكونات في وقت واحد.
