Ein Infrarot-Gasdetektor verwendet Infrarot (IR)-Strahlung, um das Vorhandensein von Gasen in der Atmosphäre zu erkennen. Jedes Gas hat seinen eigenen IR-Fußabdruck. Das bedeutet, dass es Licht einer bestimmten IR-Frequenz oder Wellenlänge absorbiert, eine Eigenschaft, die es bei Verwendung des entsprechenden Detektors identifizierbar macht.
Gasdetektoren zeigen im Allgemeinen das Vorhandensein bestimmter Gase in der Umgebung an und messen deren Konzentrationen. Sie werden hauptsächlich zur Erkennung gefährlicher Gaslecks und Konzentrationen verwendet, die sichere Grenzwerte überschreiten, und lösen in diesem Fall eine Art Alarm aus. Ein bestimmter Typ, der Infrarot-Gasmelder, verwendet Infrarotstrahlung, um potenzielle Gefahren in der nahen Umgebung zu erkennen.
Die Hauptkomponenten des Infrarot-Gasdetektors sind die folgenden: eine IR-Strahlungsquelle, die eine normale Glühlampe sein kann, auch als Sender bekannt; IR-Sensoren oder -Empfänger; selektive Spektralfilter, die vor den Sensoren platziert werden; und eine Messkammer, in der die Gasprobe diffundiert wird. Der Raum zwischen Sender und Empfänger ist der optische Weg. Der Lichtstrahl muss diesen Raum durchlaufen, damit das System eine Messung durchführen kann.
Einfach ausgedrückt emittiert die Lichtquelle Licht, das einen kleinen Bereich des Infrarotspektrums abdeckt, und das Gas in der Messkammer absorbiert eine bestimmte Frequenz oder Wellenlänge, die für seine Molekülstruktur charakteristisch ist. Die absorbierte Wellenlänge ist für jede Verbindung einzigartig, und diese Eigenschaft wird verwendet, um sie zu identifizieren. Die Menge der absorbierten Strahlung ist ein direktes Maß für die Gaskonzentration innerhalb der Kammer.
Es gibt zwei Hauptvarianten des herkömmlichen Infrarot-Gasdetektors. Im ersten verwendet das System zwei Strahlen derselben Wellenlänge im IR-Bereich des elektromagnetischen Spektrums, die von derselben Quelle stammen. Einer dient als Referenzstrahl, der andere durchdringt das Gasvolumen. Beide Strahlen durchlaufen unterschiedliche optische Pfade und – nachdem die Strahlen von den Sensoren empfangen wurden – führt das System die erforderliche Analyse durch.
In der zweiten Variante verwendet das System zwei Strahlen unterschiedlicher Wellenlänge. Diese Strahlen laufen abwechselnd entlang des gleichen optischen Weges. Beide Varianten von Infrarot-Gasmeldern haben je nach Bedarf des Anwenders ihre Vor- und Nachteile.
Der Infrarot-Gasmelder in seiner einfachsten Form ist darauf ausgelegt, ein einzelnes Gas zu detektieren. Kompliziertere Multigasdetektoren sind ebenfalls erhältlich. Die detektierten Gase können giftig sein, wie Kohlenmonoxid, oder sogar brennbar, wie Methan oder Propan.