Большинство газов: метан, шестифтористая сера (SF6), угарный газ и сотни других – невидимы невооруженным глазом, как и газы в окружающем нас воздухе. Но можно ли их увидеть с помощью тепловизионной камеры?
Ответ – да, иногда. Большинство тепловизоров не могут непосредственно обнаруживать газы, но камеры для оптической визуализации газов – это узкоспециализированные тепловизионные камеры, которые спектрально отфильтрованы для визуализации определенных газовых выбросов.
Многие газы невидимые невооруженным глазом можно визуализировать с помощью оптической визуализации газов.
Как работает оптическая визуализация газов?
Многие газовые соединения поглощают энергию инфракрасного излучения, но только в определенном диапазоне длин волн. Большинство углеводородов, например, бензол, бутан и метан, поглощают излучение вблизи длины волны 3,3 мкм (микрометров), тогда как соединение типа SF6 поглощает энергию вблизи 10,6 мкм. (Существуют некоторые углеводороды, которые имеют несколько пиков поглощения в ИК-спектре, например, метан, который также поглощает вблизи 7,7 мкм, однако, чтобы легко визуализировать эти утечки газа, следует использовать отфильтрованную камеру для оптической визуализации газов.)
Камера для оптической визуализации газов использует уникальный спектральный фильтр, установленный перед детектором, который ограничивает прохождение излучения с определенными длинами волн до очень узкого разрешенного диапазона, так называемой полосы пропускания.
В этом очень узком диапазоне, выбранном для определенного газа, камеры для оптической визуализации газов могут показывать, где возникает газовый шлейф, который обычно выглядит как облако дыма, за счет того, что оно не позволяет энергии излучения достигать ИК-детектора. Именно в этом облаке энергия определенной длины волны поглощается газом.
Чтобы узнать больше о том, как работает камера для оптической визуализации газов, ознакомьтесь со статьей компании FLIR «Научные основы оптической визуализации газов (Science Behind Optical Gas Imaging)».
Можно ли увидеть все газы с помощью теплового излучения?
Поскольку камеры для оптической визуализации газов визуализируют газ как отсутствие энергии инфракрасного излучения, если газ не поглощает инфракрасное излучение в отфильтрованной полосе пропускания, он не может быть непосредственно отображен с помощью оптического газового тепловизора. Например, инертные газы, такие как гелий, а также кислород и азот, не могут быть непосредственно визуализированы. И даже если одна камера позволяет визуализировать конкретный газ, например углеводородные газы, она не будет визуализировать другой газ, который имеет резко отличающиеся характеристики инфракрасного поглощения, например, SF6. Именно поэтому у компании FLIR есть целый набор камер для оптической визуализации газов для обнаружения различных газов.
Можно ли идентифицировать газ с помощью построения тепловизионного изображения?
Камеры для оптической визуализации газов отлично подходят для обнаружения утечек газа. Однако этот способ не подходит непосредственно для идентификации газа – необходимо заранее знать, какой спектральный фильтр использовать для конкретной полосы поглощения интересующего газа. Камера также не может определить, какой газ из группы газов обнаружен. Например, камера, которая визуализирует углеводородные газы, не может определить, какой именно углеводородный газ вы видите.
Углекислый газ становится видимым с помощью камеры для обнаружения газов.
Ознакомьтесь с камерами, используемыми для обнаружения газов, которые предлагает компания FLIR, чтобы узнать больше о том, как использовать эти камеры для быстрого и безопасного обнаружения утечек газа.
