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11 avril 2023
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Qu'est-ce que la technologie du faisceau infrarouge ?
Georgia Pratt
Responsable du marketing

La technologie de détection infrarouge (IR) est utilisée dans toute une série d'applications, notamment l'agriculture, l'extraction de pétrole et de gaz, la gestion des déchets, les services publics et la production d'aliments et de boissons, pour détecter des gaz spécifiques qui absorbent la lumière infrarouge à des longueurs d'onde caractéristiques. Un faisceau de lumière infrarouge traverse un nuage de gaz et passe par une optique de collecte où il est divisé et envoyé à travers des filtres vers des capteurs infrarouges.

Les émetteurs infrarouges situés à l'intérieur du capteur génèrent des faisceaux de lumière infrarouge qui sont mesurés par des photorécepteurs. Les molécules d'hydrocarbures absorbent la lumière à 3,3 microns, les molécules de dioxyde de carbone à 4,25 microns et d'autres molécules à différentes longueurs d'onde, de sorte que l'intensité du faisceau est réduite en présence d'une concentration appropriée de gaz absorbant. Un faisceau de "référence" (autour de 3,0μm) n'est pas absorbé par le gaz et arrive donc au récepteur à pleine puissance. Le %LEL de gaz présent est déterminé par le rapport entre les faisceaux absorbés et les faisceaux de référence mesurés par les photorécepteurs.

Comment fonctionnent les capteurs à faisceau infrarouge ?

Le capteur à faisceau infrarouge utilises technologie infrarouge technologie infrarouge, mais l'émetteur l'émetteur et le récepteuriver sont sont séparés par une distance. Worsque un gaz passe entre les deux et est absorbé par la lumière IR, te faisceau est interrompu et le récepteur le signale. Généralement, les rayons infrarouges chemin ouvert infrarouge ont un seul faisceau de détection de gaz 10m à 200m de longueur.

Avantages des capteurs à faisceau infrarouge

  • Les détecteurs à faisceau infrarouge n'ont pas besoin d'être en contact avec le gaz pour être détectés. Ils n'ont pas besoin que le gaz vienne à eux.
  • Les capteurs IR ont une réponse rapide. Tout gaz cible traversant le faisceau est détecté
  • Un seul détecteur de faisceau peut couvrir une zone, remplaçant potentiellement de nombreux détecteurs à point fixe.
  • Ils sont considérés comme sûrs en raison du principe de détection point à point
  • Tous les avantages et inconvénients habituels des capteurs IR s'appliquent, y compris la sécurité par défaut, l'absence d'empoisonnement et la longue durée de vie.

Inconvénients des capteurs à faisceau infrarouge

  • S'il y a beaucoup de brouillard, cela compte comme une interruption du faisceau et le gaz ne peut pas être détecté tant que le brouillard ne s'est pas dissipé.
  • Les détecteurs de faisceaux peuvent parfois être très coûteux, car des mesures supplémentaires doivent être prises pour éviter que l'interaction avec la lumière du soleil ou des vibrations excessives n'affectent le récepteur et n'entraînent des imprécisions de lecture.
  • Impossible de détecter l'hydrogène

Pourquoi une détection de faisceau ?

Lors de la détection de gaz, il est habituel de construire un détecteur de gaz, de l'installer à un endroit approprié et d'attendre que le gaz arrive jusqu'à lui pour être détecté. Parfois, cela n'est pas pratique parce qu'il faut garder certaines zones de travail dégagées pour des raisons de sécurité, ou lorsque le gaz doit être détecté à proximité d'une fuite parce que le délai avant qu'il n'atteigne un point de détection serait inacceptable pour un objectif de sécurité critique. Dans ces circonstances, disposer d'un système de détection de gaz qui peut être orienté à travers la zone à risque est souvent une bonne option.

Il est parfois préférable de couvrir l'ensemble d'un volume fermé avec des détecteurs IR à faisceau plutôt que d'utiliser plusieurs détecteurs à point fixe. Il en va de même pour les détecteurs laser portables de méthane.

Une installation typique peut consister à installer deux faisceaux au sommet de plusieurs turbines dans une centrale électrique au lieu de nombreuses têtes de détection à point fixe.

Ici, deux détecteurs à faisceau sont utilisés au lieu de 23 têtes de détecteurs de gaz à point fixe pour permettre une couverture similaire. En règle générale, le coût de fabrication des détecteurs à faisceau est environ six fois supérieur à celui des détecteurs à point fixe, ce qui rend les différences de coût du système marginales. Certaines installations, comme les grandes raffineries flottantes FPSO, ont des zones opérationnelles conçues autour de leurs systèmes de détection de gaz à faisceau.

Lors de la détection et de la surveillance des fuites et des émissions de méthane à l'aide d'un équipement portable, il est préférable d'utiliser des méthodes de détection laser IR. Cela permet de gagner du temps car plusieurs zones peuvent être analysées à partir d'un seul endroit et souvent sans avoir à accéder à une zone dangereuse, ce qui améliore la sécurité des travailleurs, l'évaluation des risques associés et les formalités administratives liées aux permis de travail.

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