Чаро муайянкунии CO₂ бояд аз 4.26μm истифода барад? Мантиқи дарозии мавҷ дар паси сенсори гази инфрасурх

Ҳар касе, ки бо сенсори газ кор мекунад, медонад, ки ошкоркунии инфрасурх яке аз дақиқтарин ва тобовартарин усулҳои мавҷудаи имрӯза мебошад.

Аммо аз онҳо ин саволро диҳед: чаро 4.26μm барои CO₂, 3.3μm барои метан, 4.67μm барои CO₂ - ин дарозии мавҷҳо аз куҷо пайдо мешаванд ва шумо метавонед яке аз дигарашро интихоб кунед? Аксарият ҷавоб дода наметавонанд. Онҳо мегӯянд: "Ин танҳо амалияи саноатӣ аст."

Ин амалия нест. Ин физика аст. Ва фаҳмидани ин ягона роҳи дуруст хондани варақаи иттилоотии филтри гази инфрасурх ва пешгирӣ аз хатогиҳои гарон ҳангоми интихоб аст.

Ҳар як газ "изҳои ангушти инфрасурх"-и худро дорад

Молекулаҳои газ дар банди инфрасурх рафтори асосии физикиро нишон медиҳанд: вақте ки басомади рӯшноии афтанда бо басомади ларзишӣ ё гардиши дохилии молекула мувофиқат мекунад, молекула он басомади мушаххасро ба таври қавӣ фурӯ мебарад. Инро ҷабби резонансӣ меноманд.

Сохторҳои гуногуни молекулавӣ басомадҳои гуногуни ларзиши дохилӣ ва аз ин рӯ, мавқеъҳои гуногуни қуллаҳои ҷаббида дар спектри инфрасурх доранд. CO₂ дорои режими ларзиши қавии хамшавӣ мебошад, ки қуллаи ҷаббидааш дар маркази 4.26μm қарор дорад. Метан (CH₄) ҷаббидашавии ларзиши C-H-и худро дар наздикии 3.3μm дорад. CO дар 4.67μm ҷаббида мешавад. Ин хусусиятҳои дохилӣ мебошанд, ки аз ҷониби сохтори молекулавӣ муайян карда мешаванд - онҳо новобаста аз сенсор ё филтри интихобкардаи шумо тағйир намеёбанд.

Принсипи асосии сенсории гази инфрасурх содда аст: нури инфрасурхи дарозии мавҷи мушаххасро аз гази мақсаднок гузаронед, коҳиши шиддати рӯшноиро дар авҷи ҷаббиш чен кунед ва консентратсияи газро ҳисоб кунед. Ин усулро ошкоркунии инфрасурхи ғайрипароканда (NDIR) меноманд. Он ҳассосияти баланд, масунияти қавӣ ба дахолати салибӣ, набудани талаботи ивазкунии масрафшаванда ва устувории аълои дарозмуддатро пешниҳод мекунад - аз ин рӯ, он ба технологияи асосии ошкоркунии газ дар мониторинги саноатӣ ва экологӣ табдил ёфтааст.

Филтр воқеан кадом мушкилотро ҳал мекунад?

Манбаи рӯшноӣ дар системаи NDIR одатан эмиттери инфрасурхи васеъпаҳно аст — он на танҳо дарозии мавҷи мақсаднокро, балки спектри васеъро, ки тамоми банди миёнаи инфрасурхро фаро мегирад, паҳн мекунад. Бе интихоби дарозии мавҷ дар охири қабулкунанда, сенсор омехтаи ҳамаи дарозиҳои мавҷҳоро мегирад ва ягон маълумоти пурмазмуни ҷаббида аз гази мақсаднокро гирифтан мумкин нест.

Нақши филтри ошкоркунии гази инфрасурх дар он аст, ки дар пеши детектор интихоби дақиқи дарозии мавҷро анҷом диҳад — танҳо ба банди танг, ки дар қуллаи ҷабби гази мақсаднок ҷойгир аст, имкон диҳад, ки гузарад ва дар айни замон ҳама чизи дигарро рад кунад. Танҳо дар он сурат тағйирот дар сигнали детекторро метавон ба таври возеҳ ба тағйирот дар консентратсияи гази мақсаднок нисбат дод.

Як ҷузъиёт аксар вақт нодида гирифта мешавад: канали истинод.

Системаи хуб тарҳрезишудаи NDIR одатан аз ду канал истифода мебарад. Як канали ошкоркунӣ бо қуллаи ҷабби гази мақсаднок мувофиқ карда мешавад. Канали дуюми истинодӣ дар дарозии мавҷ ҷойгир карда мешавад, ки дар он гази мақсаднок ҷаббида намешавад. Бо гирифтани таносуби ду сигнал, хатогиҳои системавӣ - ба монанди пиршавии манбаъ, ифлосшавии тиреза ва гардиши ҳарорат - самаранок бартараф карда мешаванд. Ҳар як канал филтри дақиқи тангбастаро талаб мекунад ва дарозии мавҷи марказӣ, дарозии банд ва мутобиқати гузариш байни онҳо мустақиман дақиқии ниҳоии андозагириро муайян мекунад.

Се дом дар интихоби филтр, ки воқеан муҳиманд

1. Таҳаммулпазирии мавҷи марказӣ

Қуллаи азхудкунии CO₂ дар 4.26μm он қадар васеъ нест. Агар дарозии мавҷи марказии филтр тағйир ёбад, нури интиқолшуда танҳо канори қулларо фаро мегирад, на қуллаи максималӣ. Сигнали азхудкунии натиҷавӣ заифтар аст ва ҳассосияти муайянкунӣ коҳиш меёбад. Дар барномаҳои консентратсияи паст — ба монанди мониторинги сифати ҳавои дохили бино, ки сатҳи ҳадаф дар диапазони 400-5000ppm аст — ин метавонад сенсорро дар сатҳи паст қариб ки номувофиқ гардонад.

Филтрҳои ошкоркунии гази MULTI IR бо таҳаммулпазирии дарозии мавҷи марказӣ дар ҳудуди ±20 нм (барои бандҳои миёнаи IR) ва гузариши қуллаи болотар аз 85% истеҳсол карда мешаванд. Ин хусусиятҳо тавассути озмоиши воқеии татбиқ тасдиқ карда мешаванд - на худсарона интихоб карда мешаванд.

2. Интихоби паҳнои банд

Паҳнои банди тангтар интихоби беҳтари дарозии мавҷ ва радди қавитари халалрасонии паҳлӯиро таъмин мекунад. Аммо агар паҳнои банди хеле танг бошад, гузариши оптикӣ коҳиш меёбад ва таносуби сигнал ба садоро дар системаҳое, ки қувваи манбаи маҳдуд доранд, кам мекунад. Барои ошкор кардани гази якҷузъӣ (масалан, танҳо CO₂), нисфи паҳнои банди тақрибан 150-200 нм одатан кофӣ аст. Барои ошкоркунии бисёрҷузъӣ ё сенарияҳое, ки қуллаҳои ҷабби паҳлӯ ба ҳам наздиканд, паҳнои банди тангтар барои ҷудо кардани тозаи каналҳо лозим аст.

3. Мутобиқсозии умқи блоккунӣ ва мувофиқати диапазони блоккунӣ

Ин қаблан зикр шуда буд, аммо як сенарияи мушаххас дар ошкоркунии газ вуҷуд дорад, ки сазовори таваҷҷӯҳи бештар аст: буғи об.

Буғи об дар тамоми спектри миёнаи инфрасурх, аз ҷумла минтақаи атрофи қуллаи CO₂ 4.26μm, ҷаббида мешавад. Агар филтр бандҳои ҷабби буғи обро ба қадри кофӣ масдуд накунад, тағирёбии намӣ дар муҳит ба сигнали CO₂ ворид мешавад ва боиси хондани бардурӯғ мегардад. Дар муҳитҳои намӣ баланд, инро бояд дар марҳилаи интихоб тасдиқ кард - ҳангоми ислоҳи хатогиҳои система ошкор карда намешавад.

Саволе, ки аксар вақт дода мешавад: Чаро танҳо филтри паҳнбасомадро истифода набаред?

Баъзеҳо метавонанд фикр кунанд: агар ҳадаф додани банди мақсаднок бошад, оё филтри оддии гузариши дароз ё кӯтоҳ осонтар нахоҳад буд?

Дар барномаҳои дақиқи паст, шояд. Аммо дар ошкоркунии гази NDIR, одатан не. Сабаб оддӣ аст: интиқоли фарохмаҷро имкон медиҳад, ки радиатсияи заминавии бештар ба детектор расад, ки сатҳи асосии сигналро баланд мебардорад ва таносуби муассири сигнал ба садоро коҳиш медиҳад. Барои нигоҳ доштани ҳассосияти кофӣ дар консентратсияҳои паст, истифодаи филтри борикхат ногузир аст.

Аз ин рӯ, сенсорҳои гази NDIR ҳамеша ҳамчун системаҳои оптикии хеле ҳамгирошуда - манбаи рӯшноӣ, элементи газ, филтр ва детектор - тарҳрезӣ мешаванд - ҳар як параметри ҷузъ ба дақиқии ниҳоии ошкоркунӣ хизмат мекунад ва ҳар як интихоб ба боқимонда таъсир мерасонад.

Муайянкунии газ, дар зоҳир, ба як мушкили электронӣ монанд аст, аммо асоси он оптика ва физика аст.

Мушаххасоти дар варақаи додаҳо мавҷудбуда аз ҷониби спектроскопияи молекулавӣ, оптикаи плёнкаи тунук ва ҳамгироии системаҳо дастгирӣ карда мешаванд. Фаҳмидани ин асосҳо шуморо аз гумроҳ шудан бо як рақами ҷолиби гузариши қулла пешгирӣ мекунад.

Агар шумо сенсори гази NDIR-ро таҳия мекунед ё роҳҳои ҳалли филтрро аз таъминкунандагони гуногун арзёбӣ мекунед, лутфан мустақиман бо дастаи техникии MULTI IR тамос гиред. Мо дар ҳама бандҳои асосии муайянкунии газ - CO₂, CH₄, CO, NO₂ ва ғайра - захира дорем ва таҳияи фармоиширо дар асоси параметрҳои мушаххаси системаи шумо, бо каҷхатҳои спектралии ченшуда, пешниҳод менамоем.

Дуруст интихоб кунед. Дуруст чен кунед.

МУЛТИ-ИР
Корхонаи махсусгардонидашуда ва мураккаби "Little Giant" дар сатҳи миллӣ
Зиёда аз 10,000 намуди ҷузъҳои ҳассос ба инфрасурх дар анбор
3-гонаи беҳтарини ҷаҳон аз рӯи қувваи ҳамаҷониба
Пешвои таҳиягари стандарти саноати филтрҳои инфрасурх

Вебсайт: www.mirhz.com
Сомонаи ҷаҳонӣ: www.miroptech.com