Estrutura e princípio de funcionamento de um analisador de gases utilizando NDIR

Os analisadores que utilizam NDIR são chamados de analisadores de gás infravermelho e são amplamente utilizados para medições devido à sua estrutura simples, fácil manutenção e recursos adequados para medições contínuas. HORIBA oferece uma ampla linha de analisadores de gás infravermelho que atendem às tendências de mercado e às diversas necessidades de aplicações em campo.

Estrutura e princípio de funcionamento de um analisador de gases por infravermelho.

Figura 4: Construção básica e princípios de funcionamento do analisador de gases infravermelho.

O gás amostrado (gás de amostra) flui para uma célula de gás, chamada célula de amostra, onde é irradiado por radiação infravermelha de uma fonte de luz infravermelha, fazendo com que as várias moléculas de gás na amostra absorvam radiação infravermelha de cada comprimento de onda específico correspondente à sua concentração de gás.

O filtro óptico transmite ao detector apenas a radiação infravermelha específica absorvida pelo componente gasoso a ser medido na célula de amostra. O detector é preenchido com o gás do componente medido e a radiação infravermelha transmitida através do filtro óptico é absorvida pelas moléculas de gás (componente medido) no detector. A energia absorvida aumenta a vibração das moléculas de gás e gera calor.

A pressão do gás aumenta devido ao calor gerado no detector. Essa mudança é detectada por sensores (microfone de condensador, sensor de fluxo, etc.) dentro do detector, e a concentração do componente medido na amostra de gás é determinada pelo processamento do sinal do sensor (Figura 4).

For example, when the concentration of carbon monoxide (CO) in a sample gas is measured, CO is enclosed in the detector. The detector using the enclosed gas is generally called a pneumatic detector.

Além dos detectores pneumáticos, existe um detector que incorpora sensores piroelétricos que detectam a radiação infravermelha absorvida na célula de amostra pela variação de temperatura.
Método de feixe único (com sensor piroelétrico)... Método 4

Detector pneumático

Um detector preenchido com gás é chamado de detector pneumático (Figura 5).

Esta seção descreve como um detector pneumático, utilizando um microfone de condensador, detecta a quantidade de radiação infravermelha de um comprimento de onda específico após passar pelo filtro óptico mostrado na Figura 4.

Figura 5: Estrutura e princípio de funcionamento do detector pneumático

Uma mudança na pressão do gás contido em um detector é detectada pelo sensor de microfone de condensador como uma mudança na capacitância do condensador. O microfone de condensador altera a distância entre o diafragma e a placa traseira quando ocorre uma diferença de pressão entre os lados direito e esquerdo do diafragma. Essa mudança na distância é interpretada como a mudança na capacitância do condensador, e a mudança de pressão é detectada. Por exemplo, a radiação infravermelha de um comprimento de onda específico que entra no detector é absorvida pelo CO₂ contido, gerando calor e aumentando a pressão no detector. Isso faz com que o diafragma se expanda e a capacitância se altere. Assim, o detector pneumático detecta a quantidade de radiação infravermelha incidente de um comprimento de onda específico como uma mudança na capacitância.

O analisador de gases por infravermelho incorpora uma célula de referência e um modulador para medir continuamente as concentrações de gases com alta precisão. Um detector de compensação para o componente interferente também é normalmente incorporado para reduzir os efeitos de interferência do gás (componente gasoso interferente) com uma faixa de comprimento de onda próxima ao comprimento de onda específico absorvido pelo componente medido.

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