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Modèle IR400
9.2 Principe de fonctionnement
La plupart des gaz absorbent les radiations infrarouges dans des longueurs d'ondes ou bandes
qui sont spécifiques à la structure moléculaire des gaz. Tous les gaz d'hydrocarbures
absorbent les radiations infrarouges mais à des degrés différents. Les gaz doivent avoir un
moment électrique bipolaire pour être en état d'absorber les infrarouges. Le modèle IR400
fonctionne sur la base d'une mesure de l'absorption de la radiation infrarouge qui traverse un
volume de gaz.
L'absorption de la radiation suit la loi de Beer-Lambert (ou loi de Bouguer) qui veut que "la
transmittance T de la radiation au travers d'un milieu absorbant décroît exponentiellement en
fonction du produit du coefficient d'extinction A, de la concentration C et de la longueur L du
trajet".
T = exp(-ACL)
Le modèle IR400 utilise une méthode de mesure double source et simple détecteur. Une
source est optimisée sur une longueur d'onde (la longueur d'onde active) pour laquelle se
produit une absorption par un gaz ou des gaz spécifiques. La source de référence fonctionne
sur une longueur d'onde qui est adjacente à la longueur d'onde active, mais qui n'est pas
absorbée par le gaz ou les gaz. La comparaison entre les signaux des deux sources permet,
en utilisant la technique d'absorption différentielle, de mesurer la concentration du gaz.
Cette méthode de détection de gaz est communément appelée méthode d'analyse de gaz non
dispersifs dans l'infrarouge (NDIR). La longueur d'onde de référence est choisie de façon à
permettre
une
compensation
de
toute
interférence
qui proviendrait
de
variations
atmosphériques (comme par exemple l'humidité, la poussière, la neige, le brouillard, la vapeur,
la température, etc.).
Électronique de commande
Le modèle IR400 fonctionne à partir d'une alimentation non régulée de tension nominale +24
VCC arrivant sur une carte d'alimentation électrique qui produit toutes les tensions nécessaires
aux diverses parties de l'appareil. Le microprocesseur surveille en permanence les ondes
infrarouges et effectue sur les valeurs mesurées les calculs conjointement avec les valeurs
obtenues lors de la phase de configuration en usine.
Le microprocesseur établit les informations de sortie et les envoie vers le convertisseur
numérique ou analogique, qui produit deux signaux de 4 à 20 milliampères (mA) proportionnels
sur l'échelle complète de 0 % à 100 % (ou en % par volume pour le méthane) à la LIE de
concentration du gaz au capteur. Le programme du microprocesseur surveille aussi d'autres
conditions telles que la tension d'alimentation et l'intégrité du trajet optique.
Le modèle IR400 fournit également un lien de communication adressable RS485, à deux fils
vers le protocole Modbus, qui permet de surveiller l'état et les réglages du IR400 dans le but de
simplifier l'installation et l'entretien.
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