Горючие газы и пары, в основном это химические соединения, в составе которых углерод, водород, кислород, в некоторых случаях и азот, данное органическое соединение имеет название углеводород. Соединение имеет достаточно специфическое свойство – поглощает инфракрасное излучение. Что дало возможность использовать газоанализаторы для анализа и измерительных действий в целях получения данных относительно содержания газов в воздухе.

Поглощение инфракрасного излучения осуществляется в определенном спектральном диапазоне. Некоторые газы имеют видимый диапазон, например, бром красный, йод фиолетовый, но такое восприятие, говорит о высокой концентрации, что опасно для жизни человека. Также поглощение осуществляется на определенной длине волн 3,3-3,5мкм, но эта длина волн не поглощает кислород и азот, поэтому ее и используют в газоанализаторах.

Принцип действия следующий, когда ИК-излучение проходит через смесь, например, пропан и воздух, интенсивность излучения падает. Снижение интенсивности инфракрасного излучения напрямую будет зависеть от концентрации газа. Это объясняется тем, что в результате часть излучения будет поглощена молекулами газа:

  • Воздух. ИК-излучение при анализе проходит без снижения, интенсивность не падает, а сигнал на выходе =0.
  • Углеводородный газ. ИК-излучение ослабевает, интенсивность снижается, сигнал на выходе будет равен концентрации газа.

Благодаря этому принципу работы, где осуществляется сравнение ослабления инфракрасного излучения при прохождении через газ и через воздух, выполняется калибровка, где концентрация газа всегда будет отвечать интенсивности снижения излучения. Но вместе с тем, эта измерительная технология значительно усложняется за счет самой величины ослабления ИК-излучения, она очень мала. Кроме этого, следует учитывать, что снижение интенсивности может быть вызвано и другими причинами: грязная оптика, эффект старения излучателя.

Источник излечения  – это световой поток, который воспроизводится сенсором за счет низковольтных ламп, которые включаются периодически. Они обладают высоким процентом ИК-излучения в данном спектре частот. Когда они проходят через сапфировое стекло, они делятся на 2 части, за счет светоделителя. 1-я часть попадает на опорный детектор, 2-я на измерительный.

Эти детекторы имеют пироэлектрические кристаллы, которые предназначены для того чтобы преобразовать энергию в выходное напряжение. В тоже время они оснащаются разными фильтрами, которые принимают волны с разной длиной.

Если сравнить оптический инфракрасный газоанализатор с  термокаталитическим сенсором, можно увидеть следующие преимущества:

  • Нечувствительны к коррозийным и полимеризирующимся веществам, отравителям катализа;
  • Обнаружения газа в атмосфере с низким содержанием кислорода;
  • Нечувствительны к дисульфиду углерода, водороду, к скорости потока газа;
  • Высокая отказоустойчивость;
  • Стабильность показаний;
  • Подменная /перекрестная калибровка относительно газозаменителя для сложного целевого углеводородного газа.

Относительно недостатков, можно отметить время реакции, которое несколько выше чем у термокаталитических сенсорах, и более высокую стоимость.