Większość gazów – metan, heksafluorek siarki (SF6), tlenek węgla i setki innych – jest niewidocznych gołym okiem, podobnie jak gazy w powietrzu wokół nas. Ale czy można je zobaczyć za pomocą kamery termowizyjnej?
Odpowiedź brzmi: tak – czasami. Większość kamer termowizyjnych nie może bezpośrednio wykrywać gazów, ale kamery do optycznego obrazowania gazu to wysoce wyspecjalizowane urządzenia, które są filtrowane spektralnie w celu wizualizacji określonych emisji gazów.
Wiele gazów niewidocznych gołym okiem można wizualizować za pomocą optycznego obrazowania gazu.
Jak działa optyczne obrazowanie gazu?
Wiele związków gazowych pochłania pewną energię podczerwieni, ale tylko w pewnym zakresie długości fal. Większość węglowodorów – na przykład benzen, butan i metan – pochłania promieniowanie w pobliżu długości fali 3,3 μm (mikrometry), podczas gdy związek taki jak SF6 pochłania energię w pobliżu 10,6 μm. Istnieją węglowodory, które mają wiele pików absorpcji w widmie IR, takie jak metan, który również absorbuje blisko 7,7 μm. Jednakże wizualizację tych wycieków gazu należy wykonać, w łatwy sposób, tylko za pomocą specjalizowanej kamery termowizyjnej typu OGI (Optical Gas Imaging)
Kamera OGI wykorzystuje unikalny filtr widmowy zamontowany przed detektorem, który ogranicza spektrum promieniowania, które może przechodzić do bardzo wąskiego zakresu – tak zwane pasmo przenoszenia.
W tym bardzo wąskim zakresie, ukierunkowanym na konkretny gaz, kamery OGI mogą wizualizować, gdzie występuje pióropusz gazu, który zwykle wygląda jak chmura dymu, blokując energię przed dotarciem do detektora IR. Chmura ta występuje w tej długości fali, w której energia absorbowana jest przez gaz.
Czy wszystkie gazy można zobaczyć termicznie?
Ponieważ kamery OGI wizualizują gaz jako brak energii w podczerwieni, jeśli gaz nie pochłania promieniowania podczerwonego w filtrowanym paśmie, nie można bezpośrednio zobrazować go za pomocą optycznego urządzenia do obrazowania gazu. Na przykład gazy szlachetne, takie jak hel, tlen i azot, nie mogą być bezpośrednio obrazowane. I nawet jeśli jedna kamera może wizualizować określony gaz, na przykład gazy węglowodorowe, nie wizualizuje innego gazu, który ma drastycznie różne właściwości pochłaniania podczerwieni, jak np. SF6. Właśnie dlatego FLIR ma portfolio kamer OGI do wykrywania różnych gazów.
Czy gaz można zidentyfikować za pomocą obrazowania termicznego?
Kamery OGI doskonale nadają się do wykrywania wycieków gazu. Jednak proces ten nie nadaje się do identyfikacji gazu – należy wcześniej wiedzieć, jakiego filtra spektralnego należy użyć dla konkretnego pasma absorpcji danego gazu. Kamera nie może również określić, który gaz w „rodzinie” gazów jest wykrywany. Na przykład kamera, która wizualizuje gazy węglowodorowe, nie może powiedzieć, który gaz węglowodorowy jest widziany.
Dwutlenek węgla staje się widoczny dzięki kamerze wykrywającej gaz.
Aby dowiedzieć się więcej o tym, jak działa kamera OGI, zapoznaj się z artykułem FLIR Science Behind Optical Gas Imaging.
Chcesz wiedzieć więcej?
Jeżeli interesuje Cię temat optymalnego pomiaru człowieka kamerą termowizyjną napisz do nas.