CO₂ හඳුනාගැනීම 4.26μm භාවිතා කළ යුත්තේ ඇයි? අධෝරක්ත වායු සංවේදනය පිටුපස ඇති තරංග ආයාම තර්කනය
CO₂ හඳුනාගැනීම 4.26μm භාවිතා කළ යුත්තේ ඇයි? අධෝරක්ත වායු සංවේදනය පිටුපස ඇති තරංග ආයාම තර්කනය
CO₂ හඳුනාගැනීම 4.26μm භාවිතා කළ යුත්තේ ඇයි? අධෝරක්ත වායු සංවේදනය පිටුපස ඇති තරංග ආයාම තර්කනය
වායු සංවේදනය සමඟ වැඩ කරන ඕනෑම අයෙකු දන්නවා අධෝරක්ත අනාවරණය අද පවතින වඩාත්ම නිවැරදි හා ඇඟිලි ගැසීම්-ප්රතිරෝධී ක්රමවලින් එකක් බව.
නමුත් ඔවුන්ගෙන් මෙහෙම අහන්න: CO₂ සඳහා 4.26μm, මීතේන් සඳහා 3.3μm, CO සඳහා 4.67μm ඇයි - මෙම තරංග ආයාමයන් පැමිණෙන්නේ කොහෙන්ද, ඔබට වෙනත් එකක් තෝරා ගත හැකිද? බොහෝ දෙනෙකුට පිළිතුරු දිය නොහැක. ඔවුන් කියනු ඇත, "ඒක හුදෙක් කර්මාන්ත පිළිවෙතක්".
ඒක ප්රායෝගික දෙයක් නෙවෙයි. ඒක භෞතික විද්යාව. අධෝරක්ත වායු හඳුනාගැනීමේ පෙරහන් දත්ත පත්රිකාවක් නිසි ලෙස කියවීමට සහ තෝරා ගැනීමේදී මිල අධික වැරදි වළක්වා ගැනීමට ඇති එකම ක්රමය මෙය තේරුම් ගැනීමයි.
සෑම වායුවකටම තමන්ගේම "අධෝරක්ත ඇඟිලි සලකුණක්" ඇත.
වායු අණු අධෝරක්ත කලාපයේ මූලික භෞතික හැසිරීමක් ප්රදර්ශනය කරයි: සිදුවීම් ආලෝක සංඛ්යාතය අණුවේ අභ්යන්තර කම්පන හෝ භ්රමණ සංඛ්යාතයට ගැලපෙන විට, අණුව එම නිශ්චිත සංඛ්යාතය දැඩි ලෙස අවශෝෂණය කරයි. මෙය අනුනාද අවශෝෂණය ලෙස හැඳින්වේ.
විවිධ අණුක ව්යුහයන්ට විවිධ අභ්යන්තර කම්පන සංඛ්යාත ඇති අතර එම නිසා අධෝරක්ත වර්ණාවලියේ විවිධ අවශෝෂණ උච්ච ස්ථාන ඇත. CO₂ සතුව ශක්තිමත් නැමීමේ කම්පන මාදිලියක් ඇති අතර එහි අවශෝෂණ උච්චතම අවස්ථාව 4.26μm හි කේන්ද්රගත වේ. මීතේන් (CH₄) හි C–H දිගු කම්පන අවශෝෂණය 3.3μm අසල ඇත. CO 4.67μm හි අවශෝෂණය කරයි. මේවා අණුක ව්යුහය මගින් තීරණය කරනු ලබන ආවේණික ලක්ෂණ වේ - ඔබ තෝරා ගන්නා සංවේදකය හෝ පෙරහන කුමක් වුවත් ඒවා වෙනස් නොවේ.
අධෝරක්ත වායු සංවේදනයේ මූලික මූලධර්මය සරලයි: ඉලක්කගත වායුව හරහා නිශ්චිත තරංග ආයාමයක අධෝරක්ත ආලෝකය යැවීම, අවශෝෂණ උච්චතම අවස්ථාවේදී ආලෝක තීව්රතාවයේ දුර්වල වීම මැනීම සහ වායු සාන්ද්රණය ගණනය කිරීම. මෙම ක්රමය හැඳින්වෙන්නේ විසරණය නොවන අධෝරක්ත (NDIR) හඳුනාගැනීම ලෙසයි. එය ඉහළ සංවේදීතාව, හරස් මැදිහත්වීම් සඳහා ශක්තිමත් ප්රතිශක්තිය, පරිභෝජන ප්රතිස්ථාපන අවශ්යතා නොමැති වීම සහ විශිෂ්ට දිගුකාලීන ස්ථාවරත්වයක් ලබා දෙයි - එම නිසා එය කාර්මික හා පාරිසරික අධීක්ෂණයේ ප්රධාන ධාරාවේ වායු හඳුනාගැනීමේ තාක්ෂණය බවට පත්ව ඇත.
පෙරහන ඇත්තටම විසඳන්නේ කුමන ගැටලුවද?
NDIR පද්ධතියක ආලෝක ප්රභවය සාමාන්යයෙන් පුළුල් පරාස අධෝරක්ත විමෝචකයකි - එය ඉලක්ක තරංග ආයාමය පමණක් නොව, සම්පූර්ණ මධ්යම අධෝරක්ත කලාපය ආවරණය කරන පුළුල් වර්ණාවලියක් නිකුත් කරයි. ග්රාහක කෙළවරේ තරංග ආයාම තේරීමකින් තොරව, සංවේදකය සියලු තරංග ආයාමයන්ගේ මිශ්රණයක් ලබා ගන්නා අතර, ඉලක්ක වායුවෙන් අර්ථවත් අවශෝෂණ තොරතුරු ලබා ගත නොහැක.
අධෝරක්ත වායු හඳුනාගැනීමේ පෙරහනක කාර්යභාරය වන්නේ අනාවරකය ඉදිරිපිටම නිරවද්ය තරංග ආයාම තේරීමක් සිදු කිරීමයි - ඉලක්කගත වායු අවශෝෂණ උච්චයේ කේන්ද්රගත වූ පටු කලාපය පමණක් ගමන් කිරීමට ඉඩ සලසමින්, අනෙක් සියල්ල ප්රතික්ෂේප කරයි. එවිට පමණක් අනාවරක සංඥාවේ වෙනස්කම් ඉලක්කගත වායු සාන්ද්රණයේ වෙනස්කම් වලට නිසැකවම ආරෝපණය කළ හැකිය.
එක් විස්තරයක් බොහෝ විට නොසලකා හරිනු ලැබේ: යොමු නාලිකාව.
හොඳින් සැලසුම් කරන ලද NDIR පද්ධතියක් සාමාන්යයෙන් නාලිකා දෙකක් භාවිතා කරයි. එක් හඳුනාගැනීමේ නාලිකාවක් ඉලක්ක වායු අවශෝෂණ උච්චය සමඟ පෙළගස්වා ඇත. දෙවන යොමු නාලිකාවක් ඉලක්ක වායුව අවශෝෂණය නොකරන තරංග ආයාමයක ස්ථානගත කර ඇත. සංඥා දෙකෙහි අනුපාතය ගැනීමෙන්, මූලාශ්ර වයසට යාම, කවුළු දූෂණය සහ උෂ්ණත්ව ප්ලාවිතය වැනි ක්රමානුකූල දෝෂ ඵලදායී ලෙස අවලංගු වේ. සෑම නාලිකාවකටම නිරවද්ය පටු කලාප පෙරහනක් අවශ්ය වන අතර, මධ්ය තරංග ආයාමය, කලාප පළල සහ ඒවා අතර සම්ප්රේෂණ අනුකූලතාව අවසාන මිනුම් නිරවද්යතාවය කෙලින්ම තීරණය කරයි.
පෙරහන් තෝරාගැනීමේදී සැබවින්ම වැදගත් වන උගුල් තුනක්
1. මධ්ය තරංග ආයාම ඉවසීම
4.26μm හි CO₂ අවශෝෂණ උච්චතම අවස්ථාව එතරම් පළල් නොවේ. පෙරහනෙහි මධ්ය තරංග ආයාමය පාවී ගියහොත්, සම්ප්රේෂණය වන ආලෝකය උපරිම උපරිමයට වඩා උච්චයේ මායිම පමණක් ආවරණය කරයි. ප්රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන අවශෝෂණ සංඥාව දුර්වල වන අතර හඳුනාගැනීමේ සංවේදීතාව පහත වැටේ. අඩු සාන්ද්රණ යෙදුම් වලදී - ඉලක්ක මට්ටම් 400–5000ppm පරාසයේ පවතින ගෘහස්ථ වායු තත්ත්ව අධීක්ෂණය වැනි - මෙය සංවේදකය පහළ අන්තයේදී අත්යවශ්යයෙන්ම භාවිතයට නුසුදුසු බවට පත් කළ හැකිය.
MULTI IR හි වායු හඳුනාගැනීමේ පෙරහන් නිෂ්පාදනය කරනු ලබන්නේ ±20nm (මැද-IR කලාප සඳහා) තුළ මධ්ය තරංග ආයාම ඉවසීමක් සහ 85% ට වැඩි උපරිම සම්ප්රේෂණයක් සහිතවය. මෙම පිරිවිතරයන් සැබෑ යෙදුම් පරීක්ෂණ හරහා වලංගු වේ - අත්තනෝමතික ලෙස තෝරා නොගනී.
2. කලාප පළල තේරීම
පටු කලාප පළලක් මඟින් වඩා හොඳ තරංග ආයාම තේරීමක් සහ යාබද කලාප මැදිහත්වීම් ප්රබල ලෙස ප්රතික්ෂේප කිරීමක් ලබා දේ. නමුත් කලාප පළල ඉතා පටු නම්, දෘශ්ය ප්රතිදානය පහත වැටෙන අතර, සීමිත ප්රභව බලයක් සහිත පද්ධතිවල සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය අඩු කරයි. තනි-සංරචක වායු හඳුනාගැනීම සඳහා (CO₂ පමණක් වැනි), දළ වශයෙන් 150–200nm අර්ධ-කලාප පළලක් සාමාන්යයෙන් ප්රමාණවත් වේ. බහු-සංරචක හඳුනාගැනීම හෝ යාබද අවශෝෂණ මුදුන් එකිනෙකට සමීපව ඇති අවස්ථා සඳහා, නාලිකා පිරිසිදුව වෙන් කිරීම සඳහා පටු කලාප පළලක් අවශ්ය වේ.
3. අවහිර කිරීමේ ගැඹුර සහ අවහිර කිරීමේ පරාසය ගැලපීම
මෙය කලින් සඳහන් කළ නමුත්, වායු හඳුනාගැනීමේදී අමතර අවධානයක් ලැබිය යුතු එක් නිශ්චිත අවස්ථාවක් තිබේ: ජල වාෂ්ප.
ජල වාෂ්ප, CO₂ 4.26μm උච්චය වටා ඇති කලාපය ඇතුළුව, සමස්ත මධ්යම අධෝරක්ත වර්ණාවලිය හරහා අවශෝෂණය වේ. පෙරහන ජල වාෂ්ප අවශෝෂණ කලාප ප්රමාණවත් ලෙස අවහිර නොකරන්නේ නම්, පරිසර ආර්ද්රතාවයේ වෙනස්කම් CO₂ සංඥාවට කාන්දු වී ව්යාජ කියවීම් ඇති කරයි. ඉහළ ආර්ද්රතා පරිසරවලදී, මෙය තේරීමේ අදියරේදී සත්යාපනය කළ යුතුය - පද්ධති නිදොස්කරණයේදී සොයාගත නොහැක.
බොහෝ විට අසනු ලබන ප්රශ්නයක්: බ්රෝඩ්බෑන්ඩ් පෙරහනක් පමණක් භාවිතා නොකරන්නේ ඇයි?
සමහරු සිතිය හැකිය: ඉලක්කය ඉලක්ක කලාපය හරහා යාමට ඉඩ දීම නම්, සරල දිගු පාස් හෝ කෙටි පාස් පෙරහනක් පහසු නොවේද?
අඩු නිරවද්යතා යෙදුම් වලදී, සමහර විට. නමුත් NDIR වායු හඳුනාගැනීමේදී, සාමාන්යයෙන් එසේ නොවේ. හේතුව සරලයි: පුළුල් පරාස සම්ප්රේෂණය මඟින් අනාවරකයට වැඩි පසුබිම් විකිරණ ළඟා වීමට ඉඩ සලසයි, සංඥා පාදක රේඛාව ඉහළ නංවන අතර ඵලදායී සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය අඩු කරයි. අඩු සාන්ද්රණයකදී ප්රමාණවත් සංවේදීතාවයක් පවත්වා ගැනීම සඳහා, පටු කලාප පෙරහනක් නොවැළැක්විය හැකිය.
ඒ නිසා තමයි NDIR වායු සංවේදක සෑම විටම ආලෝක ප්රභවය, වායු සෛලය, පෙරහන සහ අනාවරකය යන ඉතා ඒකාබද්ධ දෘශ්ය පද්ධති ලෙස නිර්මාණය කර ඇත්තේ - එක් එක් සංරචක පරාමිතිය අවසාන හඳුනාගැනීමේ නිරවද්යතාවයට සේවය කරන අතර, සෑම තේරීමක්ම අනෙක් ඒවාට බලපායි.
මතුපිටින් බැලූ විට වායු හඳුනාගැනීම ඉලෙක්ට්රොනික ගැටළුවක් සේ පෙනේ. එහි පදනම වන්නේ දෘෂ්ටි විද්යාව සහ භෞතික විද්යාවයි.
දත්ත පත්රිකාවක පිරිවිතරයන් අණුක වර්ණාවලීක්ෂය, තුනී පටල ප්රකාශ විද්යාව සහ පද්ධති ඒකාබද්ධ කිරීම මගින් සහාය වේ. මෙම මූලික කරුණු අවබෝධ කර ගැනීමෙන් තනි ආකර්ශනීය උච්ච සම්ප්රේෂණ අංකයකින් ඔබව නොමඟ යැවීම වළක්වයි.
ඔබ NDIR ගෑස් සංවේදකයක් සංවර්ධනය කරන්නේ නම් හෝ විවිධ සැපයුම්කරුවන්ගෙන් පෙරහන් විසඳුම් ඇගයීමට ලක් කරන්නේ නම්, කරුණාකර MULTI IR තාක්ෂණික කණ්ඩායම කෙලින්ම අමතන්න. අපි සියලුම ප්රධාන ගෑස් හඳුනාගැනීමේ කලාපවල තොග රැගෙන යන්නෙමු - CO₂, CH₄, CO, NO₂, සහ තවත් - සහ මනින ලද වර්ණාවලි වක්ර සමඟ සම්පූර්ණ ඔබේ නිශ්චිත පද්ධති පරාමිතීන් මත පදනම්ව අභිරුචි සංවර්ධනයක් පිරිනමන්නෙමු.
දකුණ තෝරන්න. දකුණට මනින්න.
බහු-IR
ජාතික මට්ටමේ "කුඩා යෝධ" විශේෂිත හා නවීන ව්යවසාය
අධෝරක්ත සංවේදී සංරචක වර්ග 10,000කට අධික ප්රමාණයක් තොගයේ ඇත.
ගෝලීය වශයෙන් විස්තීර්ණ ශක්තියෙන් ඉහළම 3 දෙනා
අධෝරක්ත පෙරහන් කර්මාන්ත ප්රමිතියේ ප්රමුඛ කෙටුම්පත
වෙබ් අඩවිය: www.mirhz.com
ගෝලීය අඩවිය: www.miroptech.com/මිරොප්ටෙක්
