Infrarot-Sensorik

Sensorik ist eine technische Wissenschaft, die die Gewinnung von Informationen mittels Messfühlern, sogenannten Sensoren, und deren Umwandlung in elektrische oder optische Ausgangssignale zur effektiven Weiterverarbeitung beschreibt. Sensoren enthalten neben dem Messwertgeber zur Umwandlung der physikalischen oder chemischen Eingangssignale häufig noch eine Signalvorverarbeitung für ein störsicheres teilweise standardisiertes Interface zur nachfolgenden Geräteelektronik inklusive Stromversorgung.

Pyroelektrische Detektoren von InfraTec

Die pyroelektrischen Infrarot-Sensoren, auch pyroelektrische Detektoren genannt, von InfraTec können die auf sie auftreffende elektromagnetische Strahlung (UV, VIS, IR, THz) erkennen und in ihrer Intensität messen. Beim Einschalten der Strahlung erwärmt sich der pyroelektrische Kristall und es entstehen positive elektrische Ladungen. Beim Ausschalten der Strahlung kühlt sich der Kristall ab und es werden negative Ladungen erzeugt.

Pyroelektrischen Sensoren werden häufig in der Gasanalyse, der Flammendetektion sowie in der Spektroskopie und der Pyrometrie eingesetzt.

Pyroelektrische Detektoren in der Gassensorik

Für die Gassensorik kann man sich zu Nutze machen, dass die Molekülschwingungen vieler chemischer Verbindungen Grundwellen im infraroten Wellenlängenbereich haben und deshalb IR-Strahlung absorbieren. Jede dieser Verbindungen hat ein charakteristisches Absorptionsspektrum.

InfraTec Gasdetektion

Ein NDIR (Non Dispersive IR) Gasanalysator besteht aus einer elektrisch oder mechanisch modulierten IR-Quelle, einer Gasküvette und meist aus einem pyroelektrischen Detektor. Eine Auswerteelektronik berechnet aus der Signalspannung die Gaskonzentration. InfraTec bietet eine große Anzahl von Standard-IR-Schmalbandfiltern (NBP) an, die optimal auf die Absorptionseigenschaften des zu messenden Gases abgestimmt sind. Diese Filter sind bereits in die Kappe des pyroelektrischen Detektors integriert und vereinfachen die Entwicklung von Geräten zur Gasanalyse.

Pyroelektrische Detektoren in der Flammensensorik

Flammendetektion mit pyroelektrischen Detektoren von InfraTec / © Duncan Noakes, Fotolia.com

In der Flammensensorik erkennen pyroelektrische Detektoren Strahlung von brennenden Gasen, Flüssigkeiten oder Feststoffen und können diese anhand ihres charakteristischen IR-Spektrums identifizieren. Dabei wird die typische spektrale Ausstrahlung von brennenden organischen Materialien wie Holz, Erdgas, Öl oder Kunststoff erfasst.

Es werden zwei unabhängige Kriterien einer Flamme ausgewertet, um einen Fehlalarm durch die Sonne oder andere intensive Lichtquellen (Lichtbogenschweißen) auszuschließen:

  1. Eine typische Flamme ist (im Gegensatz zur Sonnenstrahlung) durch eine Flackerfrequenz zwischen 1 und 5 Hz gekennzeichnet. 
  2. Eine Kohlenwasserstoffflamme erzeugt Verbrennungsgase des Kohlenstoffs CO und CO2. Deren Emissionsbanden liegen im infraroten Spektralbereich zwischen 4,0 und 4,8 µm Wellenlänge. Um ein hohes Signal zu erhalten, nutzt man breite IR-Bandpässe als Detektorfenster, die sowohl die Strahlungsemission von CO2 als auch von CO einschließen.



Bildnachweis: © Duncan Noakes/Fotolia.com

Kontakt

Hauptsitz:

InfraTec GmbH
Infrarotsensorik und Messtechnik
Dresden, GERMANY
workTel.:+49 351 871-8625

Niederlassungen:

InfraTec Infrared LLC
Plano, TX 75024
workTel.:+1 877 797 6748

www.InfraTec-Infrared.com

InfraTec Infrared Ltd.
Chesterfield, UK

workTel.:+44 1246 267562

InfraTec Repräsentanz in der Volksrepublik China
c/o German Industry & Commerce
Greater China
Shanghai, Volksrepublik China

workTel.:+8621 68758536 ext 1633

InfraTec-TUEV-Siegel