Оптические датчики метана (CH4) и углекислого газа (CO2) с ультранизким энергопотреблением

Оптическая технология обнаружения взрывоопасных газов сегодня становится все более популярной и востребованной в силу ряда причин, среди которых можно выделить: надежность, точность, возможность использования для широкого круга задач и областей применения.

В основе оптической технологии лежит бесконтактный способ анализа концентрации взрывоопасных газов, оптический датчик анализирует разницу между опорным и измеряемым сигналами или уровень энергии пучка определенного спектрального диапазона (спектр поглощения с длиной волны 3,33 или 3,4 мкм характерен для углеводородов), который проходит через измерительную камеру и достигает оптического приемника.

В сравнении с другими технологиями обнаружения и анализа концентрации взрывоопасных газов оптическая технология MIPEX, обладает существенными преимуществами, среди которых:

- минимальный дрейф сигнала – конструкция инфракрасных газовых датчиков MIPEX со сдвоенной оптической схемой фотодетектора разработана таким образом, что позволяет минимизировать дрейфа сигнала, что, в свою очередь, увеличивает интервал калибровки и обслуживания.

- устойчивость к «отравлению» - загрязнение измерительных элементов газового датчика веществами, которые ухудшают способность датчика работать с приемлемой точностью. В случае газовых датчиков, использующих контактные способы измерения, высокая концентрация газа может привести к нежелательным электрохимическим реакциям или сделать их восприимчивыми к негативным воздействиям окружающей среды, в которой работают датчики (наличие пыли, серы, силиконов и т.д.).

- отказоустойчивость - оптические газовые датчики MIPEX с интегрированным микроконтроллером используют 2-лучевую оптическую схему, а также встроенный механизм самодиагностики, которые, наряду со специальными алгоритмами обработки сигналов, позволяют добиться повышенной отказоустойчивости и поддерживать устойчивый линеаризованный выходной сигнал, обеспечивающий стабильность считываемых данных.

- быстрая реакция на увеличение концентрации газа.

- низкая стоимость владения ввиду отсутствия необходимости замены каких-либо частей датчика. br>
- датчики MIPEX со съемным фильтром мембранного типа не требуют демонтажа датчика для очистки фильтра – в отличие от традиционных оптических сенсоров с несъемным металлокерамическим фильтром (синтером).


Инновационная технология оптического распознавания газа MIPEX

Используя более, чем 20-летний опыт в области газового анализа, Оптосенс представляет совершенно новую линейку инновационных оптических газовых датчиков MIPEX, которые обладают уникальным сочетанием сверхнизкого энергопотребления, простоты калибровки и надежности. Датчики MIPEX уже применяются в сотнях тысяч стационарных и портативных газоанализаторах, работающих по всему миру, чтобы обеспечить максимальную безопасность для людей, сложного промышленного оборудования и окружающей среды.


Ключевые преимущества оптических газовых датчиков MIPEX:

- Сверхнизкое энергопотребление (менее 3,5 мВ для всей линейки продукции)

- Расширенный диапазон измерения концентрации метана (до 100% об CH4)

- Низкое влияние влаги – практически отсутствие реакции до 98% отн. влажности

- Долговременная стабильность и легкость калибровки

- Интегрированный микроконтроллер и цифровой интерфейс

- Устойчивость к воздействию каталитических ядов

- Самый высокий уровень искробезопасности «ia»

- Отсутствие металлокерамического несъемного фильтра (синтера)


Основываясь на протестированной и апробированной NDIR технологии, в своей основе датчики MIPEX используют передовые электронные компоненты, оптические элементы собственной разработки, запатентованную конструкцию, которые дают им конкурентные преимущества практически над всеми известными российскими и западными аналогами и обеспечивают расширенные возможности для применения.

В традиционных оптических датчиках в качестве источника света используется импульсная микролампа накаливания, а в качестве приемника - пироэлектрические фотодетекторы.

Мы заменили их оптроном, специальным устройством, состоящим из полупроводникового светодиодного излучателя и приемника с интегрированным спектральным фильтром, работающих в спектральном диапазоне 3000 - 4000 нм, что привело к многократному снижению энергопотребления датчиков (менее 3,5 мВт, примерно в 100 раз меньше, чем в конкурирующих продуктах).

Миниатюрные размеры оптических газовых датчиков MIPEX были получены с применением системы высокоэффективных параболических минизеркал с повышенным коэффициентом светопередачи.

Стабильность газовых датчиков MIPEX в условиях, когда характеристики (положение спектра, мощность излучения и чувствительность) и фотоприемников, и светодиодов подвержены серьезным изменениям под влиянием температуры, была достигнута с помощью разработки новых типов светодиодов, которые имеют оптимизированный спектр излучения, и использования специализированных алгоритмов обработки сигналов. Это обеспечило датчику высокую стабильность в рабочем температурном диапазоне.

Долговременная стабильность датчиков была обеспечена применением разработанных специально для данного проекта фотодиодов на основе тонких пленок, которые примерно в 10 раз более чувствительны, чем пироэлектрические фотоприёмники и, в отличии от ранее использовавшихся фотонных фотоприёмников иных типов, обладают несравненно более высокой стабильностью, как температурной, так и долговременной.

Наконец, все газовые датчики MIPEX предлагают широкие возможности интеграции и настройки для конкретных условий работы через различные цифровые, аналоговые и комбинированные интерфейсы с использованием специализированного программного обеспечения.

Все это делает газовые датчики MIPEX идеальным выбором для разработки новых и модернизации существующих систем мониторинга, стационарных и портативных газоанализаторов, адаптированных для конкретных типов применений и способных работать в самых агрессивных средах.


Семейства оптических газовых датчиков MIPEX

Оптические газовые датчики MIPEX используются во всех сегментах промышленной безопасности в т.ч. в таких чувствительных и сложных областях, как добыча нефти и газа, нефтепереработка, химия и нефтехимия, добыча полезных ископаемых, производство электроэнергии, управление сточными водами, извлечение биогаза и многих других. Линейка датчиков состоит из нескольких семейств продуктов, каждое из которых оптимизировано для определенных типов устройств и/или сценариев применения.

Все датчики MIPEX обладают исключительно низким уровнем энергопотребления, не имеющим аналогов в мире, а датчики семейства MIPEX-04 превосходят по этому параметру ближайших западных конкурентов более, чем в 1000 раз (средний потребляемый ток ~ 30 мА), обладают полностью цифровым (MIPEX-02) и цифро-аналоговым интерфейсом (MIPEX-03), наличием исполнений в различных типах и форм-факторах корпусов, модификаций, работающих в широком диапазоне температур и т.д.

Мы гордимся своим продуктом и предлагаем его Вам: он обеспечит оптимальное сочетание производительности и ресурсопотребления, запас надёжности и вариативности условий эксплуатации, возможность дальнейшей оптимизации и безопасность.

Подробную информацию об оптических газовых датчиках MIPEX и полные технические характеристики можно найти в соответствующих разделах нашего веб-сайта.