Infrarot (IR) Sensoren

Wie IR-Sensoren funktionieren

Infrarot (IR)-Sensoren erkennen Gaskonzentrationen durch Messung der Absorption von Infrarotlicht bei bestimmten Wellenlängen. Ein Infrarotlichtstrahl durchdringt das Gas und erreicht die Sammeloptik, die den Strahl aufteilt und durch Filter auf IR-Detektoren lenkt.

• Der Messstrahl (etwa 3,3 μm) wird von Gasen wie Kohlenwasserstoffen absorbiert, wodurch seine Intensität verringert wird.
• Der Referenzstrahl (ca. 3,0 μm) bleibt unbeeinflusst und erreicht den Detektor in voller Stärke.

Durch den Vergleich der Intensität der beiden Strahlen bestimmt der IR-Sensor die Konzentration des Zielgases, in der Regel ausgedrückt als Prozentsatz der unteren Explosionsgrenze (UEG).

• Genauigkeit

IR-Sensoren bieten eine hervorragende Genauigkeit bei der Erkennung von Gasen wie Kohlenwasserstoffen und Kohlendioxid. Ihre Leistung bleibt auch in sauerstoffarmen Umgebungen stabil, was Pellistor-Sensoren außer Gefecht setzen würde. Die Kalibrierung auf die spezifische Gasart, die erkannt wird, ist jedoch entscheidend für die Aufrechterhaltung der Genauigkeit, insbesondere wenn mehrere Gasarten vorhanden sind. Im Gegensatz zu Pellistor-Sensoren sind IR-Sensoren immun gegen Vergiftungen durch Chemikalien wie Schwefel oder Blei, was sie in bestimmten Anwendungen langlebiger macht.

• Verlässlichkeit

IR-Sensoren sind äußerst zuverlässig bei der Erkennung von Gasen in Umgebungen, in denen katalytische Sensoren versagen können, z. B. in sauerstoffarmer Atmosphäre oder in Bereichen mit hohen Konzentrationen störender Gase. Außerdem sind IR-Sensoren nicht anfällig für Vergiftungen oder Verrußungen durch Kohlenwasserstoffbrennstoffe, die die Funktionalität von Pellistor-Sensoren stark einschränken können. Aufgrund des geringeren Wartungsaufwands und der längeren Lebensdauer stellen IR-Sensoren für viele Branchen eine sicherere und langlebigere Lösung dar.

• Wartung

IR-Sensoren müssen im Allgemeinen weniger häufig gewartet werden als andere Sensoren. Sie sind immun gegen chemische Vergiftungen und leiden nicht unter denselben Abnutzungserscheinungen. Eine regelmäßige Kalibrierung wird dennoch empfohlen, um genaue Messwerte zu gewährleisten, insbesondere in Umgebungen mit hoher Beanspruchung. IR-Sensoren benötigen auch deutlich weniger Strom als andere Sensoren, was sie ideal für Anwendungen mit begrenzter Stromverfügbarkeit macht.

Beschränkungen von IR-Sensoren

• Erfordert Kalibrierung für bestimmte Gase
• Kann bei sehr hohen Gaskonzentrationen sättigen
• Teurer als Pellistor-Sensoren