¿Qué es el analizador de gases de combustión por infrarrojos? – Principio de funcionamiento

El análisis de gases de combustión es esencial para garantizar la eficiencia y seguridad en diversos procesos industriales. En este artículo, descubriremos qué es y cómo funciona el analizador de gases de combustión por infrarrojos, una valiosa herramienta que nos permitirá obtener información precisa y en tiempo real sobre la composición de los gases generados durante la combustión. Acompáñanos en este viaje hacia el corazón de la tecnología del futuro.

Un analizador de gases de combustión por infrarrojos mide la cantidad de trazas de gases determinando la absorción de una fuente de luz infrarroja emitida a través de una determinada muestra de aire. Un analizador de gases de combustión por infrarrojos permite medir la cantidad de muchos gases en una mezcla compleja de gases en un entorno industrial.

¿Qué es el analizador de gases de combustión por infrarrojos? - Principio de funcionamiento

Un analizador de gases de combustión por infrarrojos funciona según el principio básico de absorción del gas. Una parte del espectro infrarrojo se absorbe cuando el rayo infrarrojo pasa a través de algunos gases como dióxido de carbono y monóxido de carbono. Algunos gases elementales diatómicos como el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, etc. no presentan tales características.


La cantidad de frecuencia particular de luz que es absorbida por el gas (cuando la luz pasa a través de él) determina la cantidad de gas presente. La concentración de cualquiera de los componentes presentes en el gas que exhibe las características de absorción infrarroja en una mezcla puede determinarse por su patrón de absorción único.

Construcción de un analizador de gases de combustión por infrarrojos

La siguiente figura muestra un analizador infrarrojo de gases de combustión que utiliza técnicas infrarrojas para medir los gases


¿Qué es el analizador de gases de combustión por infrarrojos? - Principio de funcionamiento

Como se ve en la figura, un analizador de gases de combustión por infrarrojos consta de un motor, una fuente de infrarrojos, un interruptor de haz, una celda detectora, un condensador, un amplificador y un registrador.

Fuentes de radiación infrarroja: – Para las dos fuentes de infrarrojos, se pueden utilizar filamentos de nicromo como fuente de radiación infrarroja. Los rayos de luz de las fuentes se hacen viajar a través de la celda de muestra y la celda de comparación, respectivamente.

Cortador de haz: – El interruptor de haz es un mecanismo en el analizador que se coloca entre la fuente y las celdas. El interruptor de haz funciona de tal manera que interrumpe alternativamente la radiación de luz hacia la celda de muestra y la celda de comparación.. La radiación emergente de ambos celda de muestra y el celda de comparación entra en los extremos opuestos de la celda del detector.

Celda detectora: – Esta celda detectora está dividida en dos compartimentos principales por un diafragma metálico. La celda del detector se llena con el gas a medir a la misma presión. El condensador conectado al amplificador realiza el procesamiento posterior.

Condensador:- El condensador está formado por la combinación de un diafragma metálico y un electrodo fijo. Las diferentes frecuencias de luz son absorbidas por las diferentes moléculas que están presentes en el aire. La frecuencia absorbida que se mide claramente se relaciona con la cantidad del gas particular presente en el aire. Para cada analizador óptico y para cada tipo de absorción, el espectro de absorción de la radiación infrarroja es único para varios gases.

La ley de Beer Lambert da la ecuación fundamental que relaciona la absorción de fotones con la concentración de la sustancia.

Ley de Beer Lambert

La ley de Beer-Lambert establece que existe una relación lineal entre la concentración y la absorbancia de la solución, lo que permite calcular la concentración de una solución midiendo su absorbancia.

¿Qué es el analizador de gases de combustión por infrarrojos? - Principio de funcionamiento

Principio de funcionamiento del analizador de gases de combustión por infrarrojos

La celda de comparación se llena con un gas diatómico, por ejemplo, O2norte2, o gas H2. El gas que llena la celda de comparación no debe absorber la energía infrarroja. La celda de muestra también se llena con el mismo gas que el de la celda de comparación para ajustar el cero del analizador. Después de establecer el cero, se hace pasar el gas de muestra a través de la celda de muestra.

¿Qué es el analizador de gases de combustión por infrarrojos? - Principio de funcionamiento

La cantidad de energía infrarroja absorbida y la tasa de absorción de la energía infrarroja dependen de los componentes presentes en el gas de muestra. Aquí, por ejemplo, medimos el dióxido de carbono (CO2) componentes. La celda del detector debe llenarse con dióxido de carbono (CO2) gas en ambos lados.

Cuando está en funcionamiento, la energía recibida del lado de la muestra en el detector será menor en una cantidad equivalente al dióxido de carbono (CO2) componente presente en la muestra en comparación con la energía recibida de la celda de comparación. La diferencia en los niveles de energía recibidos y absorbidos por el Dióxido de Carbono (CO2) presente en ambos lados de la celda del detector causaría una diferencia de temperatura. Esta diferencia de temperatura provoca una diferencia de presión.

El chopper permite la entrada única alternativa a la viga. Entonces, el diafragma de metal vibrará a la frecuencia de corte y tendrá la magnitud del desplazamiento del electrodo fijo equivalente al dióxido de carbono (CO2) muestra de contenido. La frecuencia de corte generalmente varía de 2 Hz a 10 Hz. La medida del Dióxido de Carbono (CO2) determinará la capacitancia del condensador.

La capacitancia del condensador se mide usando un amplificador y se calibra para fines de indicación y registro. Si se va a utilizar el mismo analizador para medir el monóxido de carbono (CO), la celda del detector debe llenarse con el monóxido de carbono (CO) y la calibración debe realizarse en consecuencia.

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