VOC紅外檢漏儀的工作原理主要基于紅外光譜吸收與紅外熱像技術(shù),通過探測(cè)VOC氣體分子對(duì)特定波長紅外輻射的吸收特性,實(shí)現(xiàn)泄漏的快速、準(zhǔn)確檢測(cè)。以下是其核心工作原理的詳細(xì)闡述:
一、紅外光譜吸收原理
分子振動(dòng)與紅外吸收:
任何物質(zhì)都有其特的紅外光譜,這是因?yàn)槲镔|(zhì)分子內(nèi)部的原子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)吸收特定頻率的紅外輻射。
VOC氣體分子也不例外,它們對(duì)特定波長的紅外輻射具有選擇性的吸收特性。大多數(shù)VOC氣體的紅外波段在3~5μm之間。
紅外光源與氣體樣本:
VOC紅外檢漏儀內(nèi)部配備有紅外光源,它會(huì)發(fā)射出特定波長的紅外光。
當(dāng)這些紅外光通過含有VOCs的氣體樣本時(shí),特定波長的紅外光會(huì)被VOC氣體分子吸收,形成特征吸收峰。
濃度計(jì)算:
通過測(cè)量透過氣體樣本后的紅外光強(qiáng)度變化,可以計(jì)算出氣體的濃度。這是因?yàn)槲辗宓膹?qiáng)度與氣體濃度成正比。
二、紅外熱像技術(shù)
溫度差異與紅外輻射:
當(dāng)VOCs從設(shè)備或管道中泄漏時(shí),由于其揮發(fā)性,會(huì)在泄漏點(diǎn)周圍形成溫度差異。
這種溫度差異會(huì)導(dǎo)致泄漏點(diǎn)周圍的紅外輻射強(qiáng)度發(fā)生變化。
紅外成像與熱圖像生成:
VOC紅外檢漏儀采用紅外熱像技術(shù),能夠捕捉這種溫度差異引起的紅外輻射變化。
它將接收到的紅外輻射能量轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào),并通過計(jì)算機(jī)技術(shù)處理,將圖像重構(gòu)成人們可以識(shí)別的溫度分布圖像。
在熱圖像上,泄漏點(diǎn)會(huì)呈現(xiàn)出明顯的溫度異常(如“紅斑點(diǎn)”或“黑斑點(diǎn)”),從而幫助檢測(cè)人員準(zhǔn)確定位泄漏點(diǎn)。
三、高靈敏度探測(cè)器與信號(hào)處理
高靈敏度探測(cè)器:
VOC紅外檢漏儀通常配備有高靈敏度的制冷型中波紅外II類超晶格探測(cè)器(T2SL)或其他類型的高靈敏度紅外探測(cè)器。
這些探測(cè)器能夠非接觸、遠(yuǎn)距離、快速地發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)位,并捕捉到微小的紅外輻射變化。
信號(hào)處理與顯示:
接收到的紅外輻射信號(hào)被轉(zhuǎn)化為電信號(hào),并通過軟件算法進(jìn)行處理。
處理后的信號(hào)以圖像或數(shù)字的形式顯示在儀器的屏幕上,幫助檢測(cè)人員準(zhǔn)確定位泄漏/排放的源頭,并評(píng)估氣體的擴(kuò)散趨勢(shì)及可能造成的危害。