A tecnologia de detecção por infravermelhos (IV) é utilizada numa série de aplicações, incluindo agricultura, extracção de petróleo e gás, gestão de resíduos, serviços públicos e produção de alimentos e bebidas, para detectar gases específicos que absorvem a luz IV em comprimentos de onda característicos. Um feixe de luz infravermelha passa através de uma nuvem de gás e para uma óptica de recolha onde é dividido e enviado através de filtros para sensores infravermelhos.
Os emissores de infravermelhos dentro do sensor geram feixes de luz infravermelha que são medidos por foto-receptores. As moléculas de hidrocarbonetos gasosos absorvem luz a 3,3 microns, as moléculas de dióxido de carbono a 4,25 microns e outras moléculas em diferentes comprimentos de onda, pelo que a intensidade do feixe é reduzida se houver uma concentração apropriada de gás absorvente presente. Um feixe "de referência" (cerca de 3.0μm) não é absorvido pelo gás, pelo que chega ao receptor com a força total. A %LEL do gás presente é determinada pela razão entre os feixes absorvidos e os feixes de referência medidos pelos foto-receptores.
Como funcionam os sensores de feixe de IR?
O sensor de feixe infravermelho utilizaçãos quase idêntico tecnologia infravermelha, mas onde o transmissor e receptoriver são separados por uma distância. Wgalinha um gás passa entre os dois e é absorvido pela luz IV, to 'feixe está partido' e o receptor avisá-lo-á. Tipicamente, infravermelhos caminho aberto os detectores têm um único feixe de detecção de gás 10m para 200m em comprimento.
Vantagens dos Sensores de Feixe de Infravermelhos
- Os detectores de raios infravermelhos não necessitam de qualquer contacto com o gás a ser detectado. Não precisam do gás para chegar até eles
- Os sensores IR têm uma resposta rápida. Qualquer gás alvo que atravesse o feixe é detectado
- Um detector de feixe pode cobrir uma área, substituindo potencialmente muitos detectores de ponto fixo
- São considerados seguros devido ao princípio da detecção ponto a ponto
- Todos os prós e contras normais dos sensores IR são aplicáveis, incluindo a falha em segurança, sem envenenamento, de longa duração
Desvantagens dos sensores de feixe infravermelho
- Se estiver muito enevoado, isso conta como uma interrupção do feixe e o gás não pode ser detectado até o nevoeiro desaparecer
- Os detectores de feixe podem por vezes ser bastante dispendiosos, uma vez que é necessário conceber medidas adicionais para evitar a interacção da luz solar ou vibrações excessivas que afectam o receptor e causam imprecisões de leitura
- Não é possível detectar hidrogénio
Porquê ter detecção de feixe?
Ao detectar gases, é habitual construir um detector de gás, instalá-lo num local relevante e esperar que o gás chegue até ele para ser detectado. Por vezes, isso é impraticável devido à necessidade de manter algumas áreas de trabalho desobstruídas por razões de segurança, ou onde o gás precisa de ser detectado perto de uma fuga porque o atraso em chegar a um ponto de detecção seria inaceitável para uma finalidade de segurança crítica. Nestas circunstâncias, ter um sistema de detecção de gás que possa ser apontado através da região de risco é muitas vezes uma boa opção.
Por vezes pensa-se que é melhor cobrir todo um volume fechado com detectores IR de feixe em vez de usar muitos detectores de ponto fixo. O mesmo se aplica aos detectores portáteis de metano a laser portáteis.
Uma instalação típica pode ser a instalação de 2 feixes na parte superior de várias turbinas numa central eléctrica em vez de muitas cabeças de detector de pontos fixos.
Aqui estão a ser utilizados 2 detectores de feixe em vez de 23 cabeças detectoras de gás de ponto fixo para permitir uma cobertura semelhante. Tipicamente, os detectores de feixe são cerca de 6 vezes o custo de fabrico dos detectores de ponto fixo, o que torna as diferenças de custo do sistema marginais. Sabe-se que algumas instalações, por exemplo, grandes refinarias flutuantes de FPSO, têm as suas áreas operacionais concebidas em torno dos seus sistemas de detecção de gás detector de feixe.
Na detecção e monitorização de fugas e emissões de metano utilizando equipamento portátil de mão, é preferível utilizar métodos de detecção de IR a laser. Isto ajuda a poupar tempo, uma vez que várias áreas podem ser analisadas a partir de um único ponto e muitas vezes sem ter de aceder a uma área perigosa, melhorando a segurança dos trabalhadores, as avaliações de risco associadas e a papelada da licença de trabalho.