Usuario:Lucia Gutierrez Loza (UU)/Analizador infrarrojo de gases
Un analizador de gases infrarrojo es un instrumento utilizado para medir la concentración de gases traza en una muestra de aire. Debido a que los gases traza presentes en la atmósfera absorben radiación a diferentes longitudes de onda dentro de la banda infrarroja, es posible determinar la cantidad de luz que es absorbida en cada una de las longitudes de onda, y así, determinar la concentración de gases en la muestra.
La luz infrarroja emitida por una fuente, se hace pasar por una muestra de aire hacia un detector. La luz es absorbida por los gases a longitudes de onda específicas y el resto es recibido por el detector, el cual determina la concentración de los gases en función de la señal recibida.
Principio de operación [editar]
En 1975 se diseñó por primera vez un analizador de gases capaz de detectar más de un componente en una muestra. Este tipo de sensor cuenta con un detector por cada gas que es capaz de medir. Así mismo, cada detector cuenta con dos cámaras, y cada una de ellas tiene una fuente infrarroja y un detector. Ambas cámaras contienen uno de los gases a analizar en la muestra. En la vía óptica, se encuentran dos celdas transparentes, una contiene un gas de referencia y la otra el gas a analizar. Entre la fuente infrarroja y las celdas, se encuentra el modulador, encargado de interrumpir los haces de luz.
Las señales registradas por cada uno de los detectores, es combinada con la señal de cualquier otro detector que este midiendo la señal contraria a la señal principal de cada detector. La señal total medida por otros detectores es la cantidad de energía que va a compensar la proporción de la señal total correspondiente a la interferencia. Esta interferencia es generada por gases con una banda principal de absorción más baja a la del gas medido por cada detector.
Por ejemplo, en un analizador que mide monóxido de carbono y dióxido, las cámaras deben contener una cierta cantidad de estos gases. Entonces, la luz infrarroja es emitida y se hace pasar, primero, a través de la muestra de gas, después a través de un gas de referencia con una mezcla conocida de los gases en cuestión y finalmente a través las cámaras del detector, las cuales contienen muestras puras de los gases en cuestión. Cuándo una de las cámaras del detector absorbe algo de la radiación infrarroja, se calienta y se expande, esto causa un aumento en la presión dentro de la cámara sellada. Dicho aumento de presión es registrado por un transductor u otro instrumento simple de medición de presión. La combinación de voltajes medidos por cada uno de los detectores son comparados con los voltajes correspondientes a los gases de referencia para determinar la concentración total de cada gas.
Los analizadores de gases actuales[editar]
Los analizadores de gases modernos, al igual que las versiones anteriores, utilizan la tecnología de los sensores infrarrojos no dispersivos (o sensores NDIR) para detectar gases. La energía emitida por un filamento a manera de luz infrarroja se hace pasar por la muestra, el espectro de radiación de este haz de luz está limitado a la banda de absorción del gas en particular que se desea medir. De esta forma, una vez que el haz de luz infrarroja a pasado por la muestra, el detector mide la cantidad de luz que no ha sido absorbida. La concentración es obtenida al comparar la información obtenida por el detector y una referencia en la cual no hay absorción en la longitud de onda particular, es decir, sin gas.
Algunos analizadores están diseñados para realizar mediciones de gases a largo plazo sin necesidad de mantenimiento continuo. También existen una gran variedad de dispositivos que son capaces de medir una gama amplia de gases y son altamente portátiles, éstos son generalmente utilizados para aplicaciones científicas. Actualmente, existen también, analizadores de alta precisión que son capaces de medir concentraciones a altas frecuencias (10-20 Hz). Éstos son utilizados para medir emisiones de gases y calcular flujos en distintos ecosistemas utilizando la técnica de correlación de fluctuaciones turbulentas (o eddy covariance, en inglés).
Referencias[editar]
Véase también [editar]
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