لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 4
سنسور گاز مادون قرمز
چکیده : سنسور گاز مادون قرمز با تولید امواج مادون قرمز وتشعشع آن در محدوده ای مشخص می تواند گاز معین شده را تشخیص دهد . امواج مادونقرمز در کانالی بنام سلول گازی در حال تابش هستند . هنگامی که گاز مورد نظر وارد این سلول گازی شد تحت تابش امواج مادون قرمز قرار می گیرد .
این امواج با برخورد با گاز مورد نظر با طول موج معین ، جلوی تابش امواج مادون قرمز را می گیرد ومانع رسیدن امواج به قمست آشکارساز سنسور میشود . هرچه غلظت گاز زیاد باشد امواج مادون قرمز رسیده به آشکار ساز کمتر شده و باعث شناسایی گاز می شود .
واژه‌های کلیدی — سنسور گاز، مادون قرمز، فیلتر نوری NDIR، IR
مقدمه
اهمیت سنسورها به ویژه سنسورهای گاز در صنعت وفن بر همگان روشن است . امروزه سنسورها نقش بسیار مهمی را در بسیاری از جنبه های زندگی روزانه ما بر عهده دارند . سنسورهای گاز نیز از این قاعده مستثناء نبوده است . با ظهور وتکامل تکنولوژی میکرو الکترونیک ، تکنولوژی در مورد سنسورها نیز صادق بوده است . تکنولوژی در مورد سنسورهای گاز بیش از ٣٠ سال قبل با پیشرفت قطعه ای از کاتالیزر سنسور گاز) که پلی استر گفته می شود( پیشرفت کرده است . عکس العمل های شیمیایی که توسط سنسور تحلیل می شود ، یک سیگنال الکتریکی ایجاد می کند که با غلظت گاز متناسب است . در سنسورگاز مادون قرمز ، آنالیز تراکم گاز توسط امواج مادون قرمز صورت می گیرد .
بدین صورت که با افزایش غلظت ،میزان تابش نور بر آشکار ساز کم شده وباعث ایجاد یک سیگنال الکتریکی برای طبقات بعدی گردد .
شرح مقاله
عملکرد سنسور گاز عامل مهمی در ایجاد محیط کاری ایمن در صنایع شده است که می تواند گازهای اشتعال زا یا بخارات بر خواسته شده از مواد را تشخیص دهد . عکس العمل های شیمیایی که توسط سنسور تحلیل می شود ، یک سیگنال الکتریکی ایجاد می کند که با غلظت گاز متناسب است . در سنسورگاز مادون قرمز ، آنالیز تراکم گاز توسط امواج مادون قرمز صورت می گیرد . بدین صورت که با افزایش غلظت ، میزان تابش نور بر آشکار ساز کم شده وباعث ایجاد یک سیگنال الکتریکی برای طبقات بعدی گردد . اکثر تکنولوژی موجود در سنسور ها که در چندین سال اخیر پیشرفت داشته بر اساس نوع واکنش تقسیم بندی می شوند که شامل تکنولوژی هایی مانند : الکترو شیمیایی ، پلی استرهای کاتالیزر ، هادی ، نیمه هادی ها ، مادون قرمز و ... می باشد
سنسورها با توجه به ساختار داخلی شان در حالت کلی دارای خواص زیر هستند :
الف قابلیت برگشت پذیری کامل در تغییرات شیمیایی پس از اتمام واکنش .
ب از بین رفتن خاصیت شیمیایی پس از مدتی .
ج عدم تمایل برای تجزیه .
د مخالفت با عوامل خارجی دیگر .
سنسورهای الکترو شیمیایی :
موادی در گازها ومایعات می توانند بطور الکتروشیمیایی شناسایی شوند که واکنش های آنها در داخل سل الکتروشیمیایی یا اگر در آنها واکنش های نفوذی اتفاق افتاده در سل باشند . که یک سل الکتروشیمیایی شامل یک الکترولیت ، یک الکترود اندازه گیرنده ، یک الکترود همراه ویک الکترود شاهد می باشد.
2.2. سنسورهای پلی استر های کاتالیزر :
برای مثال سنسور های کاتالیز ر برای آشکار سازی هیدرو کربن ها یی که تو سط چندین بخار مواد آلی ترکیب یا بطور واضح تر سمی شده اند مورد استفاده واقع می شوند . یکی از مشکلاتی که این سنسور ها دارند ، این است که قبل ازپخش شدن گاز نمیتوانند هیچ عملی انجام دهند ، بنابراین دروضعیت نامشخص باقی می مانند .
2.3. سنسورهای هادی :
این قالب برای کمک به ویرایش مقاله شما و اضافه کردن شیوه‌ها به متن آن در اختیار شما قرار گرفته است. تمام حاشیه‌ها، عرض و فاصله ستون‌ها، فواصل سطرها و قلم‌ها در این قالب تنظیم شده‌اند؛ و نباید آنها را تغییر دهید. برای مثال حاشیه بالای صفحه در این قالب کمتر از حد معمول است و نباید آن را تغییر دهید. حفظ این تنظیمات به ما کمک می‌کند تا مجموعه یکپارچه‌ای از مقالات کنفرانس را در اختیار شرکت‌کنندگان و علاقمندان قرار دهیم.
2.4. سنسورهای نیمه هادی :
در این نوع سنسورها تغییرات در لایه دوگانه الکتریکی در یک مرز عایق / فاز فلزی برای اندازه گیری استفاده می شود .این سنسور ها بویژه برای در دمای اتاق مناسب هستند . فلز مورد استفاده شده معمولا در این سنسورها پالادیم است . زمینه اصلی کاربرد سنسورهای نیمه هادی ، H تشخیص 2 در پالایشگاه ها ، برای آزمایش میزان الکل در تنفس وبرای اندازه گیری H2S برای تشخیص ، CO بطور خانگی ، سیستمهای اخطار برای تشخیص رطوبت نسبی کاربرد دارد .
.2.5 سنسورهای مادون قرمز :
تکنولوژی مادون قرمز به صورت واکنش ناپذیر در طبیعت وجود دارد . این تکنولوژی قبلاَ در دستگاههای سطح بالا بکار گرفته می شد وهیچ انتخابی برای آشکار سازی با حساسیت با لا در کاربردهای صحیح تشخیص گاز ، در مقادیر با لا وجود نداشت . هر چند که اخیرَا ساختار داخلی طراحی شده در داخل سنسورها امکان کاربری از این تکنولوژی با حساسیت با لا را میسر ساخته است .
سنسورهای مادون قرمز متشکل از حالات جامد ی هستند که هیچ ترکیب شیمیایی با گاز مورد نظر را انجام نمی دهن د . این سن سورها میتوانند شرایط بحرانی را تشخیص داده و به کاربراطلاع دهند ، به عبارت دیگر این سنسورها به عنوان کنترل ایمنی به کار برده می شوند . تحقیقات نظری در مورد طراحی آشکار ساز گاز مادون قرمز با محدوده فرکانسی مشخص در صفحه بعدی نشان داده شده است .
عملکرد فرکانس ی این نوسانات وحرکات چرخشی قوی تر از پیوند اتصالات بین اتمها ا ست . درطبیعت ای ن فرکانسها با فرکانس های قسمت میانی طیف م ادون قرمز متناسب هستند . وقتی نوری از امواج اشعة م ادون قرمز تابانیده می شود ، بیشتر مولکولهای گاز جذب امواج مادون قرمز با فرکانسهای درحال چرخش می شوند . این توانایی گازهای معین در برابر جذب امواج مادون قرمز ، استفادة موفقیت آمیزی در آشکار سازی گاز در صنایع پیشرفته دارد.
نحوه ای عملکرد سنسور گاز مادون قرمز :
حالت قرار گیری گاز
سنسور مادون قرمز با توجه به شکل طوری در مسیر گاز مورد نظر قرار میگیرد که درداخل امواج و تشعشع مادون قرمز قرار داشته باشد .
سپس در مقابل آشکارساز ماد ون قرمز فیلتر طیفی برای محدود کردن میدان دید قرار داده می شود تا برای آشکار سازی گاز مشخص شده یک نور مادون قرمز باطول موج مخصوص ارسال نماید .
حالت تشعشع امواج
نشان دهنده اینست که تشعشع امواج مادون قرمز تولید شده در داخل پهنای باندی مشخص در حال نوسان و چرخشند .
ناحیه بسته شدن پل ارتباطی
هنگامی که گاز مشخص شده وارد سنسور می شود ، بعضی از آنها جذب مادون قرمز شده و مولکول های گاز باعث بسته شدن ارتباط بین آشکار ساز و منبع می شود.
ناحیه اعلام خطر
با کاهش میزان ان تقال امواج به آشکار ساز مادون قرمز ، سنسور توسط مداری تراکم و غلظت گاز را اندازه گیری می نماید . با رسیدن به یک حد معین که از قبل تعیین شده است ، برای مثال به یک زنگ خطر برای شنیدن فرمان می دهد که خطر گاز وجود دارد
نتیجه گیری :
سنسوری که در این مقاله مورد بررسی قرار گرفت ، قابلیت تشخیص گاز های مختلف راداراست ومیتواند با پرتوهای مادون قرمز که از خود ساطع می کند . گاز مورد نظر را تشخیص دهد . آشکار سازهای زیر قرمز ( مادون قرمز ) فوتونی اگر چه حسایست بالا وثابت زمانی سریعی دارند اما حساسیت آنها تنها در گستره باریکی از طول م وجها در منطقه مادون قرمز نزدیک است و نیز باید در دماهای بخصوصی کار کنند . آشکارسازهای مادون قرمز گرمایی با جذب انرژی مادون قرمز موجب افزایش دما و تغییر یک ویژگی الکتریکی نظیر مقاومت می شود .
منابع
G. Eason, B. Noble, and I.N. Sneddon, “On certain integrals of Lipschitz-Hankel type involving products of Bessel functions,” Phil. Trans. Roy. Soc. London, vol. A247, pp. 529-551, April 1955. (references)
J. Clerk Maxwell, A Treatise on Electricity and Magnetism, 3rd ed., vol. 2. Oxford: Clarendon, 1892, pp.68-73.
I.S. Jacobs and C.P. Bean, “Fine particles, thin films and exchange anisotropy,” in Magnetism, vol. III, G.T. Rado and H. Suhl, Eds. New York: Academic, 1963, pp. 271-350.
K. Elissa, “Title of paper if known,” unpublished.
R. Nicole, “Title of paper with only first word capitalized,” J. Name Stand. Abbrev., in press.
Y. Yorozu, M. Hirano, K. Oka, and Y. Tagawa, “Electron spectroscopy studies on magneto-optical media and plastic substrate interface,” IEEE Transl. J. Magn. Japan, vol. 2, pp. 740-741, August 1987 [Digests 9th Annual Conf. Magnetics Japan, p. 301, 1982].
M. Young, The Technical Writer’s Handbook. Mill Valley, CA: University Science, 1989.
مقاله درباره سنسور گاز مادون قرمز
