หลักการทำงานของเครื่องตรวจจับก๊าซอินฟราเรดวิธีการใช้เครื่องตรวจจับก๊าซอินฟราเรด
เครื่องตรวจจับก๊าซอินฟราเรดเป็นอุปกรณ์ตรวจจับก๊าซที่ใช้กันทั่วไปซึ่งตรวจจับก๊าซโดยการวัดลักษณะการดูดซับของก๊าซเป้าหมายในช่วงสเปกตรัมอินฟราเรด เครื่องตรวจจับก๊าซอินฟราเรดมีข้อดีของความแม่นยำสูงการตอบสนองที่รวดเร็วและความมั่นคงที่ดีและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาการตรวจสอบอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อม
หลักการทำงานของเครื่องตรวจจับก๊าซอินฟราเรดสามารถสรุปได้ดังนี้แหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรดสร้างลำแสงอินฟราเรดซึ่งตรวจพบโดยการส่งผ่านของก๊าซที่วัดได้ในห้องแก๊สแล้วผ่านตัวกรองอินฟราเรดไปยังเครื่องตรวจจับอินฟราเรด เครื่องตรวจจับอินฟราเรดแปลงสัญญาณไฟอินฟราเรดที่ได้รับเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของก๊าซที่วัดได้จากนั้นขยายและประมวลผลสัญญาณเพื่อแสดงหรือส่งออกค่าความเข้มข้นในที่สุด
ในเครื่องตรวจจับก๊าซอินฟราเรดแหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรดเป็นองค์ประกอบสำคัญ แหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรดที่ใช้กันทั่วไปรวมถึงประเภทการแผ่รังสีความร้อนและชนิดเซมิคอนดักเตอร์ แหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรดความร้อนมักจะใช้วัสดุเช่นสายความร้อนตัวปล่อยหรือซิลิกอนคาร์ไบด์เพื่อปล่อยรังสีอินฟราเรดผ่านการให้ความร้อนด้วยความร้อน แหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรดเซมิคอนดักเตอร์มักจะใช้ไดโอดเปล่งแสงอินฟราเรด (LED IR) เป็นแหล่งกำเนิดแสงซึ่งมีข้อได้เปรียบของพลังงานต่ำและอายุการใช้งานที่ยาวนาน
ฟังก์ชั่นของตัวกรองอินฟราเรดคือการเลือกส่งแสงอินฟราเรดในขณะที่ปิดกั้นแสงจากความยาวคลื่นอื่น ๆ ตามคุณสมบัติและข้อกำหนดการตรวจจับของก๊าซที่ทดสอบแล้วสามารถเลือกความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของตัวกรองอินฟราเรดได้ เครื่องตรวจจับอินฟราเรดใช้เพื่อรับแสงอินฟราเรดที่ส่งผ่านตัวกรองและแปลงสัญญาณแสงอินฟราเรดเป็นสัญญาณไฟฟ้าสำหรับการประมวลผลที่ตามมา เครื่องตรวจจับอินฟราเรดมีสองประเภทที่ใช้กันทั่วไป: โฟโตคอนดิคชั่นและเทอร์โมอิเล็กทริก เครื่องตรวจจับอินฟราเรด Photoconductive มักจะใช้วัสดุเช่น HGCDTE เพื่อแปลงสัญญาณแสงอินฟราเรดผ่านเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก เครื่องตรวจจับอินฟราเรดเทอร์โมอิเล็กทริกบรรลุการแปลงสัญญาณโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เกิดจากสัญญาณแสงอินฟราเรด
เมื่อใช้เครื่องตรวจจับก๊าซอินฟราเรดขั้นตอนแรกคือการยืนยันลักษณะการดูดซับของก๊าซที่วัดได้ไปสู่แสงอินฟราเรด ระดับของการดูดซึมของความยาวคลื่นเฉพาะของแสงอินฟราเรดจะแตกต่างกันไปตามก๊าซที่แตกต่างกันดังนั้นการเลือกตัวกรองและเครื่องตรวจจับที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งสำคัญ ประการที่สองมีความจำเป็นในการสอบเทียบเครื่องตรวจจับก๊าซอินฟราเรดไปยังก๊าซที่วัดได้ที่สอดคล้องกัน ในระหว่างกระบวนการสอบเทียบมีความจำเป็นที่จะต้องจัดหาตัวอย่างก๊าซที่มีความเข้มข้นที่รู้จักและปรับความไวและช่วงของเครื่องมือตามสัญญาณที่สร้างขึ้นโดยตัวอย่างเพื่อให้แน่ใจว่าความแม่นยำของผลการตรวจจับ
ในการใช้งานจริงเครื่องตรวจจับก๊าซอินฟราเรดมักจะติดตั้งหน้าจอ LCD หรืออินเทอร์เฟซดิจิตอลสำหรับการแสดงผลการวัดที่ใช้งานง่าย ในเวลาเดียวกันข้อมูลยังสามารถส่งออกไปยังระบบประมวลผลข้อมูลสำหรับการบันทึกและการวิเคราะห์โดยการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์เก็บข้อมูล นอกจากนี้เครื่องตรวจจับก๊าซอินฟราเรดขั้นสูงบางตัวสามารถติดตั้งอุปกรณ์เตือนภัยได้ เมื่อตรวจพบความเข้มข้นของก๊าซที่ผิดปกติจะมีการส่งสัญญาณเตือนภัยในเวลาที่เหมาะสมเพื่อความปลอดภัย
