مقدمة لجهاز كشف الغاز بالأشعة تحت الحمراء ومبدأ تشغيله
كاشف الغاز بالأشعة تحت الحمراء هو كاشف غاز محمول يستخدم تقنية تحليل غاز الأشعة تحت الحمراء المتخصصة ويتميز بالدقة العالية والدقة العالية والعمر الطويل وسهولة الصيانة. يحتوي هذا النوع من الكشف عن الغاز بالأشعة تحت الحمراء على نطاق واسع من التطبيقات في العديد من الصناعات، وكان اكتشاف تركيز الغازات القابلة للاشتعال والمتفجرة والغازات السامة والضارة دائمًا ذا أهمية كبيرة لإنتاج السلامة.
لا يستخدم طيف امتصاص الأشعة تحت الحمراء لقياس تركيز الغاز فحسب، بل يستخدم أيضًا على نطاق واسع لتحديد بنية الجزيئات المختلفة من خلال الامتصاص المميز. ولها حساسية عالية، واستجابة سريعة، ويمكن أن تشير بشكل مستمر عبر الإنترنت، ويمكن أن تشكل أيضًا نظام تنظيم. يتكون جزء الكشف في أجهزة كشف الغاز بالأشعة تحت الحمراء المستخدمة عادة في الصناعة من نظامين بصريين متوازيين لهما نفس الهيكل. واحدة هي غرفة القياس، والأخرى هي غرفة المرجعية. غرفتان تفتحان وتغلقان المسار البصري في وقت واحد أو بالتناوب في فترة معينة من خلال لوحة القطع الضوئية.
بعد إدخال الغاز المقاس إلى غرفة القياس، يتم امتصاص الضوء ذو الطول الموجي الفريد للغاز المقاس، وبالتالي تقليل تدفق الضوء الذي يمر عبر غرفة القياس ويدخل إلى غرفة استقبال الأشعة تحت الحمراء. كلما زاد تركيز الغاز، قل تدفق الضوء الذي يدخل إلى غرفة استقبال الأشعة تحت الحمراء؛ يكون تدفق الضوء الذي يمر عبر الغرفة المرجعية ثابتًا، كما أن تدفق الضوء الذي يدخل غرفة استقبال الأشعة 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 استقبال الأشعة تحت الحمراء بسعة معينة من الاهتزاز الدوري.
تنقسم غرفة الاستقبال إلى نصفين بواسطة طبقة معدنية رقيقة يبلغ سمكها عدة ميكرونات. يتم إغلاق الغرفة بتركيز عالٍ من الغاز المكون الذي تم اختباره، والذي يمكنه امتصاص جميع الأشعة تحت الحمراء الواردة ضمن نطاق الطول الموجي للامتصاص، وبالتالي تحويل تدفق الضوء النابض إلى تغير دوري في درجة الحرارة. يمكن بعد ذلك تحويل التغير في درجة الحرارة إلى تغير في الضغط بناءً على معادلة حالة الغاز، ومن ثم اكتشافه بواسطة مستشعر سعوي. بعد معالجة التضخيم، تتم الإشارة إلى تركيز الغاز الذي تم اختباره.
