La tecnología de detección por infrarrojos (IR) se utiliza en diversas aplicaciones, como la agricultura, la extracción de petróleo y gas, la gestión de residuos, los servicios públicos y la producción de alimentos y bebidas, para detectar gases específicos que absorben luz infrarroja en longitudes de onda características. Un haz de luz infrarroja atraviesa una nube de gas y pasa a un sistema óptico de captación, donde se divide y se envía a través de filtros a los sensores de infrarrojos.

Los emisores de infrarrojos del sensor generan haces de luz infrarroja que son medidos por los fotorreceptores. Las moléculas de gas hidrocarburo absorben la luz a 3,3 micras, las moléculas de dióxido de carbono a 4,25 micras y otras moléculas a diferentes longitudes de onda, por lo que la intensidad del haz se reduce si hay una concentración adecuada de gas absorbente presente. Un haz de «referencia» (alrededor de 3,0μm) no es absorbido por el gas, por lo que llega al receptor con toda su intensidad. El %LEL de gas presente se determina por la relación entre los haces absorbidos y de referencia medidos por los fotorreceptores.

¿Cómo funcionan los sensores de infrarrojos?

El sensor de rayos infrarrojos utilizas casi idéntica tecnología infrarroja, pero donde el transmisor y el receptoriver se encuentran en separados por una distancia. Wuando un gas pasa entre los dos y es absorbido por la luz IR, tl «haz se rompe» y el receptor se lo hará saber. Normalmente, los infrarrojos camino abierto tienen un único haz de detección de gas 10m a 200m de longitud.

Ventajas de los sensores de infrarrojos

Los detectores de rayos infrarrojos no necesitan entrar en contacto con el gas para ser detectados. No necesitan que el gas se acerque a ellos
Los sensores IR tienen una respuesta rápida. Se detecta cualquier gas objetivo que cruce el haz
Un detector de haz puede cubrir un área, sustituyendo potencialmente a muchos detectores de punto fijo
Se consideran seguras gracias al principio de detección punto a punto
Se aplican todos los pros y contras normales de los sensores IR, incluyendo fail to safe, sin envenenamiento, de larga duración

Inconvenientes de los sensores de infrarrojos

Si hay mucha niebla, se considerará una interrupción del haz y no se podrá detectar el gas hasta que desaparezca la niebla.
En ocasiones, los detectores de haz pueden ser bastante costosos, ya que es necesario diseñar medidas adicionales para evitar que la interacción de la luz solar o las vibraciones excesivas afecten al receptor y provoquen imprecisiones en la lectura.
No puede detectar hidrógeno

¿Por qué la detección de haces?

Cuando se detectan gases, lo habitual es construir un detector de gas, instalarlo en un lugar relevante y esperar a que el gas llegue hasta él para ser detectado. A veces, eso resulta poco práctico debido a la necesidad de mantener despejadas algunas zonas de trabajo por motivos de seguridad, o cuando es necesario detectar el gas cerca de una fuga porque el retraso en que llegue a un punto de detección sería inaceptable para un fin de seguridad crítico. En estas circunstancias, disponer de un sistema de detección de gases que pueda apuntar a través de la región de riesgo suele ser una buena opción.

A veces se piensa que es mejor cubrir todo un volumen cerrado con detectores IR de haz en lugar de utilizar muchos detectores de punto fijo. Lo mismo ocurre con los detectores portátiles de metano por láser.

Cuando se detectan y controlan fugas y emisiones de metano con equipos portátiles de mano, es preferible utilizar métodos de detección por infrarrojos láser. Esto ayuda a ahorrar tiempo, ya que se pueden analizar varias zonas desde un mismo punto y, a menudo, sin tener que acceder a una zona peligrosa, lo que mejora la seguridad de los trabajadores, las evaluaciones de riesgos asociadas y el papeleo de los permisos de trabajo.