2.1 CO2 газын өлшеу және оның принциптері
Датчикте екі камера қолданылады, біреуі азотпен толтырылған, ал мұндай газ біздің планетамыздың атмосферасында бар. Сонымен қатар, ауадағы азот, біз тыныс аламыз 78%. Оттегі 21%, ал көмірқышқыл газы тек 1%. Осылайша, камералардың бірі азот, ал екінші ауасы зерттеледі. Екі камера арқылы инфрақызыл жарық шоғыры өтеді. Оның көзі болуы мүмкін, бәрі. Мұндай құрылғыларда әдетте толқынның қажетті ұзындығын қамтамасыз ететін жартылай өткізгіш диод қолданылады. Егер инфрақызыл жарық көзі спектралды сипаттама бойынша жеткіліксіз тұрақтанса, онда толқындардың қалған ұзындығын бөліп тұратын оптикалық сүзгі қолданылады.
Сурет 2.1 – Датчиктағы СО2 өлшеу камерасы
Екі камерадан өтіп, жарық импульсі газ молекулаларында шашырауға ұшырайды. Дисперсия кезінде бағытталған жарық шоғырының шашырауы (сынуы) және оның молекулалармен немесе сенсор қабырғаларымен ішінара сіңуі орын алады. Әдетте, негізгі бастапқы нүкте ретінде азот бар камера пайдаланылады, ал екінші камераның нәтижелері азотпен камерадағы нәтижелерімен салыстырылады. Нәтижесінде камера арқылы өткен Жарық фотоқабылдағышпен талданады және ізделген газдың құрамы есептеледі. Бұл әдіс энергетика тұрғысынан өте дәл және аз шығындалғанын, ал сенсордың өзі кем дегенде өндіруші, өз иесіне бес жылдан кем емес уақыт бойы сенім мен шындықты айтады.
ИК-сәуле өлшеу камерасы арқылы детекторға жіберіледі. Детектордың алдында өлшенетін газдың молекулалары жұтылуы мүмкін толқынның белгілі бір ұзындығынан басқа, бүкіл жарықты жұтатын оптикалық сүзгі орнатылған. Басқа газдардың молекулалары таңдалған толқын ұзындығына жарықты сіңірмейді,сондықтан олар детекторға түсетін жарық мөлшеріне әсер ете алмайды. ИК-сигнал көзінен әдетте беріледі және ерекше тоқтатыла тұрып, қызметкердің немесе модуляцией үшін фондық температуралық сигналдары жоқ құрып қажетсіз кедергілер.
Өлшеу камерасы инфрақызыл сәулеге детекторға дейінгі жолдағы қабырғалардан еркін шағылысуға мүмкіндік беруі тиіс, яғни өлшеу камерасының жабындысының сапасы аспаптың дәлдігі мен беріктігіне тікелей әсер етеді. Нарықта сенсорлардың көп бөлігі бірнеше кемшіліктері бар көп қабатты Алтын жабынды пайдаланады. SenseAir компаниясы сенсорларда өзінің ноу-хау-EQC-жабынын пайдаланады.
Сәуле детекторға жететін ИК-сәуленің қарқындылығы өлшеу камерасындағы мақсатты газдың шоғырлануына кері пропорционалды. Камерадағы концентрация нөлге тең болғанда, детектор ИК-сәуленің максималды қарқындылығын алады. Концентрациясының ұлғаюына қарай детекторды зақымдайтын ИК-сәулеленудің қарқындылығы азаяды. Бугер Заңы ИК-сәулеленудің қарқындылығы мен газ концентрациясының дәл арақатынасын сипаттайды:
I = I 0 e kP, мұндағы:
I = детекторға түсетін жарық қарқындылығы;
I 0 = бос камерада өлшенген жарық қарқындылығы;
k = өлшенетін газды сіңіру көрсеткіші;
P = өлшенетін газдың іздестірілетін шоғырлануы;
Достарыңызбен бөлісу: |
