Tecnologia Vaisala CARBOCAP® per ambienti difficili

Lanciato per la prima volta nel 1997, il sensore CARBOCAP® di Vaisala rappresenta una novità rivoluzionaria: il filtro con interferometro Fabry-Pérot (FPI) microlavorato, regolabile elettronicamente per la misura di riferimento integrata. Questo sensore affidabile e stabile fornisce misure accurate dalla fine degli anni '90 in una vasta gamma di settori e applicazioni, dall'automazione degli edifici e della sicurezza alle scienze della vita e alla ricerca ecologica.

Come funziona

I gas hanno una banda di assorbanza caratteristica nella regione a infrarossi (IR), ciascuno con una lunghezza d'onda unica. Quando la radiazione IR viene fatta passare attraverso un gas contenente un altro gas oggetto della misura, parte della radiazione viene assorbita. Pertanto, la quantità di radiazione che passa attraverso il gas dipende dalla quantità del gas misurato presente e questo può essere rilevato con un rilevatore IR.

Il sensore Vaisala CARBOCAP® è dotato di un filtro FPI sintonizzabile elettricamente. Oltre a misurare l'assorbimento del gas, il filtro micromeccanico FPI consente una misura di riferimento a una lunghezza d'onda in cui non si verifica alcun assorbimento. Quando si esegue la misura di riferimento, il filtro FPI viene regolato elettricamente per commutare la banda di bypass dalla lunghezza d'onda di assorbimento a una lunghezza d'onda di non assorbimento. La misura di riferimento compensa eventuali cambiamenti nell'intensità della sorgente luminosa, nonché la contaminazione e l'accumulo di sporcizia nel percorso ottico. Questa caratteristica significa che il funzionamento del sensore CARBOCAP® è altamente stabile nel tempo.

Gli strumenti che misurano diverse lunghezze d'onda di assorbimento e di riferimento con una singola sorgente luminosa sono noti come strumenti a più lunghezze d'onda a raggio singolo. La tecnologia è ampiamente applicata in costosi analizzatori. La caratteristica unica del sensore CARBOCAP® è il suo filtro FPI microlavorato, che esegue una misura della lunghezza multi-onda utilizzando un singolo rivelatore. Le dimensioni compatte del sensore consentono di integrare questa tecnologia avanzata all'interno di piccole sonde, moduli e trasmettitori.

Applicazioni tipiche per la misura del biossido di carbonio

La tecnologia di sensori Vaisala CARBOCAP® è adatta per un'ampia gamma di applicazioni, ma poiché il valore del cliente finale per ogni applicazione industriale è unico, la modalità in cui viene implementata la tecnologia dei sensori CARBOCAP® dipende dalla linea di prodotti. Nei prodotti per la misura del biossido di carbonio, la tecnologia viene utilizzata sia per le misure a livello di ppm (parti per milione) che a livello percentuale. Dal momento che la CO₂ sostituisce l'ossigeno, può essere dannosa per le persone in concentrazioni molto elevate. La CO₂ è presente a livelli percentuali solo all'interno di processi chiusi come ambienti di fermentazione e conservazione in atmosfera controllata. Le misure a livello percentuale sono tipiche anche nelle applicazioni delle scienze della vita come ad esempio gli incubatori a CO₂.

L'aria atmosferica normale include CO₂ a livelli di ppm. Le tipiche applicazioni CARBOCAP® comprendono il controllo della ventilazione negli edifici occupati da persone, rifugi per animali e serre. Nelle aree in cui vengono gestiti grandi volumi di CO₂, la misura affidabile di CO₂ con controllo degli allarmi è un'importante precauzione per la sicurezza. Il sensore CARBOCAP® rappresenta anche una soluzione molto utilizzata nelle applicazioni di misura ecologiche come le linee di processo del biogas, dove l'eccellente stabilità a lungo termine e la tolleranza alle condizioni difficili sono requisiti fondamentali. Per le applicazioni di biogas, la tecnologia viene applicata per le misure multigas, poiché aiuta anche a migliorare la qualità del metano nel processo.

Esempi di prodotti

Gli strumenti di Vaisala tra cui la tecnologia dei sensori CARBOCAP® spaziano da misuratori portatili, moduli di misura e trasmettitori industriali per misure di CO₂ a soluzioni di misura
multigas.