Camera chụp ảnh khí quang học (OGI) là thiết bị chụp ảnh nhiệt tiên tiến được thiết kế để hiển thị các rò rỉ khí mà mắt người không thể nhìn thấy được. Những camera này được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như dầu khí, xử lý hóa chất, điện lực, giám sát môi trường và sản xuất công nghiệp. Công nghệ OGI giúp các công ty giảm lượng khí thải, cải thiện độ an toàn và tăng hiệu quả hoạt động. Một trong những ưu điểm lớn nhất của camera OGI là chúng có thể phát hiện và xác định vị trí rò rỉ khí mà không cần ngừng hoạt động công nghiệp.
1.Camera chụp ảnh khí quang học là gì?
Camera chụp ảnh khí quang học là một loại camera nhiệt hồng ngoại đặc biệt có thể “nhìn thấy” một số loại khí nhất định. Không giống như camera nhiệt tiêu chuẩn chủ yếu hiển thị chênh lệch nhiệt độ, camera OGI sử dụng công nghệ lọc quang phổ để phát hiện các hợp chất khí cụ thể.
Khi xem qua camera OGI, khí rò rỉ thường xuất hiện dưới dạng đám mây giống như khói di chuyển trên màn hình. Nếu không có công nghệ OGI, những rò rỉ khí này thường sẽ không thể nhìn thấy được.
2.Máy ảnh OGI hoạt động như thế nào?
Camera OGI hoạt động bằng cách phát hiện bức xạ hồng ngoại được hấp thụ bởi các phân tử khí. Mỗi loại khí đều có đặc tính hấp thụ tia hồng ngoại riêng. Nhiều loại khí công nghiệp chỉ hấp thụ năng lượng hồng ngoại trong phạm vi bước sóng rất hẹp. Để phát hiện các loại khí này, camera OGI sử dụng các bộ lọc quang học được thiết kế đặc biệt chỉ cho phép một dải bước sóng hồng ngoại hẹp tiếp cận máy dò. Phạm vi hẹp này được gọi là băng thông. Quá trình này được gọi là lọc quang phổ hoặc thích ứng quang phổ.
Khi không có rò rỉ khí, bức xạ hồng ngoại từ các vật thể trong cảnh sẽ đi qua thấu kính và đến máy dò một cách bình thường. Tuy nhiên, nếu có đám mây khí tồn tại giữa máy ảnh và nền và khí hấp thụ bức xạ hồng ngoại trong phạm vi bước sóng được lọc thì lượng năng lượng hồng ngoại tới máy dò sẽ thay đổi. Sau đó, camera sẽ hiển thị đám mây khí dưới dạng một đám khói có thể nhìn thấy được. Nói một cách đơn giản, chất khí trở nên nhìn thấy được vì nó chặn hoặc thay đổi một phần bức xạ hồng ngoại.
3.Chìa khóa để làm cho khí có thể nhìn thấy được là gì?
3.1 Khí phải hấp thụ bức xạ hồng ngoại
Khí phải hấp thụ năng lượng hồng ngoại trong phạm vi bước sóng được lọc của máy ảnh. Nếu khí không hấp thụ bức xạ trong dải đó thì không thể nhìn thấy được nó. Ví dụ: Helium, Oxygen và Nitrogen thường không thể được chụp ảnh trực tiếp vì chúng không hấp thụ bức xạ hồng ngoại trong dải thông được lọc.
3.2 Đám mây khí phải có độ tương phản bức xạ
Phải có đủ độ tương phản hồng ngoại giữa đám mây khí và nền. Nếu không có độ tương phản, luồng khí sẽ khó nhìn thấy.
3.3 Chênh lệch nhiệt độ giúp phát hiện
Đám mây khí và nền phải có nhiệt độ bề mặt khác nhau. Sự chênh lệch nhiệt độ làm cho luồng khí dễ hình dung hơn.
3.4 Chuyển động cải thiện khả năng hiển thị
Các đám mây khí chuyển động dễ phát hiện hơn các đám mây khí đứng yên. Đây là lý do tại sao các rò rỉ thường xuất hiện dưới dạng các luồng khói giống như dòng chảy trong ảnh nhiệt OGI.
4.Giải pháp máy dò SensorMicro OGI cho các ứng dụng phát hiện khí khác nhau
Các loại khí khác nhau hấp thụ năng lượng hồng ngoại ở các bước sóng khác nhau, điều đó có nghĩa là hệ thống chụp ảnh khí quang học yêu cầu máy dò và bộ lọc quang phổ chuyên dụng cho các ứng dụng cụ thể.
Đối với các loại khí hydrocarbon như metan và VOC, độ hấp thụ hồng ngoại mạnh nhất ở mức gần 3,3 μm. Để đáp ứng các yêu cầu phát hiện này, SensorMicro cung cấp máy dò rò rỉ khí HOT LFD615HZ3 3,2–3,5 μm MWIR, được thiết kế cho các ứng dụng chụp ảnh khí VOC hiệu suất cao. LFD615HZ3 phù hợp để kiểm tra dầu khí, nhà máy hóa dầu, nhà máy điện, giám sát môi trường và kiểm tra an toàn công nghiệp.
Để phát hiện lưu huỳnh hexafluoride (SF6) và amoniac, độ hấp thụ hồng ngoại tập trung gần 10,6 μm. Máy phát hiện rò rỉ khí LFD330C2 10,3–10,9 μm của SensorMicro cung cấp khả năng chụp ảnh khí quang học mục tiêu cho các loại khí này. LFD330C2 được sử dụng rộng rãi trong điện lưới, hóa dầu, năng lượng & năng lượng và bảo vệ môi trường.
Bằng cách kết hợp công nghệ dò hồng ngoại tiên tiến với khả năng lọc quang phổ chính xác, các giải pháp SensorMicro OGI giúp các ngành công nghiệp phát hiện rò rỉ khí an toàn hơn, hiệu quả hơn và đáng tin cậy hơn.
Phần kết luận
Camera chụp ảnh khí quang học sử dụng công nghệ lọc quang phổ hồng ngoại để hình dung các rò rỉ khí mà mắt người không thể nhìn thấy. Bằng cách phát hiện sự hấp thụ hồng ngoại trong phạm vi bước sóng cụ thể, camera OGI có thể hiển thị các khí rò rỉ dưới dạng các luồng có thể nhìn thấy trong thời gian thực. Với nhu cầu ngày càng tăng về an toàn công nghiệp, giảm phát thải và giám sát môi trường, công nghệ hình ảnh nhiệt OGI ngày càng trở nên quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp.