Infrarød detektionsteknologi (IR) anvendes inden for en række applikationer til at detektere specifikke gasser, der absorberer IR-lys ved karakteristiske bølgelængder.
En infrarød lysstråle passerer gennem en gassky og videre til opsamlingsoptik, hvor den deles og sendes gennem filtre til infrarøde sensorer.
Den "måle"-stråle med en frekvens på ca. 3,3 μm absorberes af kulbrintegasmolekyler, og strålens intensitet reduceres. "Reference"-strålen (ca. 3,0 μm) absorberes ikke af gassen og ankommer derfor til modtageren med fuld styrke. %LEL af tilstedeværende gas bestemmes af forskellen i intensitet mellem de to stråler, der måles af fotomodtageren.
IR-sensorer anvendes på en lang række markeder fra landbrug til affaldshåndtering og anvendes ofte i miljøer, hvor pellistorbaserede sensorer fungerer forkert eller i nogle tilfælde svigter. IR-sensorer, der er indstillet til 3,3 mikrometer, kan detektere mange gastyper, der indeholder atombindinger mellem hydrogen og kulstof (C-H), mens IR-sensorer, der er indstillet til 4,25 mikrometer, kan detektere gastyper, der indeholder kuldioxid (O=C=O).
Fare
Udledningen af kuldioxid fra landbruget er et problem for både vores atmosfære og for de ansatte i sektoren. Fra gødningsfremstilling til fødevareopbevaring og emballageprocesser genereres, opbevares, transporteres og anvendes kuldioxid regelmæssigt og udgør derfor en vedvarende gasrisiko. Kommercielle drivhuskontrolsystemer kan bruges til at måle og kontrollere temperatur og kuldioxidkoncentrationer. CO2 skal også overvåges i svine- og fjerkræopdræt i forbindelse med gasbedøvelsesprocesser. Anaerob nedbrydning og produktion af biogas kræver også tidlig gasdetektion ved hjælp af kuldioxid- og metanaflæsning for at sikre processen. Metanemissioner fra landbrug og mælkeproduktion skal overvåges.
Når affald deponeres på lossepladser, dannes der en række skadelige gasser, herunder VOC'er, metan og kuldioxid. Disse gasser opstår ved mikroorganismernes virkning, som omfatter fordampning af flygtige organiske forbindelser, kemiske reaktioner mellem affaldskomponenter og mikrobiel virkning. Det er nu obligatorisk at fjerne gas fra deponeringsanlæggene for at undgå risikoen for eksplosioner. Gasdetektionsudstyr kan indbygges i systemer til behandling af gas fra lossepladser for at overvåge disse gasser let og derfra træffe informerede beslutninger om deres fjernelse.
Manglende luftcirkulation indendørs kan føre til iltmangel og kuldioxidophobning til usikre niveauer. For at sikre, at luften er sikker at indånde, kan man anvende gasdetektorer i et rum til at måle ilt- og kuldioxidindholdet i rummet.
Pellistorsensorer, også kendt som katalytiske perlesensorer, har ulemper af fire grunde: de fungerer ikke i iltfrit miljø, brænder ud i store koncentrationer af brændstof, forgiftning af katalysatorerne og sensorens aldring, og derfor blev infrarøde sensorer udviklet for at afhjælpe disse ulemper og kan øge sikkerheden betydeligt under forhold, hvor pellistorer ikke ville kunne rapportere tilstedeværelsen af gas. IR-sensorer anvendes normalt til at detektere kuldioxid og brandfarlige gasser og gør det pålideligt i mange miljøer. Nogle følsomme high-end gasanalysatorer anvender IR til at detektere kulilte, kølemidler, ammoniak og endda svovldioxid.
I visse situationer er pellistorer udsat for forgiftning, hvor de har et irreversibelt tab af følsomhed, eller hæmning, som er et reversibelt tab af følsomhed, af en række kemikalier. Når en pellistor er forgiftet, producerer den ikke noget output, når den udsættes for brændbar gas, og den vil derfor ikke gå i alarm, når omgivelserne bliver farlige. Forbindelser, der indeholder silicium, bly, svovl og fosfater, kan forringe pellistorens ydeevne med blot nogle få ppm (parts per million). Ved sodning, hvor pellistorer udsættes for stærkt kulstofholdige brændstoffer, opstår der kulstofaflejringer på den aktive pellistorperle, som kan hæmme eller endog blokere for gasens passage til perlen. Hvis pellistorer udsættes for høje niveauer af brændbar gas, kan de blive udsat for "sodning", men dette anbefales ikke som en kur, da det medfører et andet problem, hvor de lokale temperaturforskelle i pellistorperlen forårsager, at den revner. Herefter er pellistorperlen farlig at anvende.
IR-sensorer er upåvirkede af andre gasser og er velegnede til både høje gaskoncentrationer og til brug i inerte (iltfrie) omgivelser, hvor katalytiske pellistorsensorer ville yde dårligt. Bemærk: Det ønskede koncentrationsområde skal kontrolleres i forhold til sensorens datablad for at undgå mætningsproblemer.
IR-sensorer er ikke modtagelige for forgiftning, hvilket gør dem ideelle til detektion af brændbare gasser i miljøer med lavt iltindhold, f.eks. brændstoflagertanke under skylning med inert gas før vedligeholdelse, eller som stadig indeholder høje niveauer af brændstofdamp.
Mange IR-sensortyper kræver også mindre strøm end pellistorer for at fungere, hvorimod pellistorer altid kræver store mængder strøm for at fungere.
Pellistorer har en begrænset levetid og kan give unøjagtige aflæsninger, hvis de kalibreres til en enkelt målgassetype, når der er en anden gasart til stede.
Den fejlsikre karakter af IR-sensorer, som automatisk advarer dig om enhver fejl, giver et ekstra lag af sikkerhed.
