Optický mikrofon hledá úniky plynu

• | Tisk |

Podrobnosti

Vytvořeno 06. květen 2010

Napsal Alexandr Abušinov

Zatímco velké úniky plynů se zjišťují snadno z naměřených údajů o ztrátách množství a tlaku nebo zjištěním přítomnosti plynu v okolním prostředí, detekce malých úniků, které vznikají třeba ve svárech trubek, je neúčinná. Parametry úniku jsou totiž často pod úrovní rozlišitelnosti měřícího zařízení.

Občas pomůže zkušený personál s vycvičeným sluchem, který unikající plyn slyší. Úniky plynu bohužel často vytváří frekvence v ultrazvukové oblasti (nad 18 000 Hz), které jsou neslyšitelné lidským uchem. Nevýhodou často užívaných ultrazvukových monitorovacích metod, které jsou tyto zvuky schopné zachytit, je však „znečištění“ akustického signálu ruchy ze slyšitelné oblasti zvukového spektra.

Donedávna nebylo rozlišení možné, průlom přinesl až optický mikrofon Sennheiser IAS MO 2000 Set.

Mikrofon indikuje zvuk úniku světlem

Optický mikrofon pracuje na základě patentovaného principu optické transmise, kde je vláknovou optikou průměru 200 μm namísto proudu vedeno světlo z LED zdroje. V mikrofonu je paprsek vláknovou optikou zaostřen k průchodu zrcadlovou membránou tloušťky 3,5 μm a odražen do příjímacího fotosnímače CCD.

Jakýkoliv zvuk vstupující do membrány způsobí vychýlení světelného paprsku a změnu intenzity světla.

Princip funkce optického mikrofonu Sennheiser IAS 2000 MO Set

Přenos akustické informace se odehrává v oblasti 20 Hz až nad 40 000 Hz od šepotu po pískání v ultrazvukové oblasti. Citlivý mikrofon slyší i slabé neměřitelné úniky, které nejsou schopny spustit alarm. Velikost úniků je totiž přímo závislá na výši naměřené frekvence.

Systém splňuje podmínky bezpečného optického záření a je také prvním a jediným svého druhu certifikovaným TÜV podle směrnice ATEX EU 94/9 EC pro výbušná prostředí.

Komerční uplatnění optického mikrofonu

Prvním použitím se stal automatický monitorovací systém podzemního zásobníku plynu, jenž měl zajistit okamžitou detekci plynu a mechanické poruchy rotačních zařízení včetně jejich následných hlášení.

Ve spolupráci se společností Sesamtec Engineering je prováděna audiotechnická analýza digitálních zvukových záznamů pro stanovení limitů měřicí techniky a pro určení pevných stanovišť měřicích míst. Použití stávající vláknové optiky pro přenos signálu od místa úniku k měřicí stanici je pro útlum signálu omezeno na vzdálenost 250 metrů, na větší vzdálenosti je přenos ztrátový.

Optický mikrofon Sennheiser IAS 2000 MO Set s optickým kabelem LWL 2000 MO H délky až 300 m

Pro venkovní dálkové snímání je mikrofon odolný ůči povětrnosti, agresivním plynům a solím s ochranou IP 54.

Přednosti vytápění a výroby elektřiny ze zemního plynu vyžadují stále dokonalejší systémy monitoringu úniku plynů. Pravděpodobně můžeme i zde očekávat poptávku po vybavení bezpečnostní technikou založenou na detekci nízkých úniků plynu optickými mikrofony.

V lékařství je ideální použití optických mikrofonů v akustické analýze silných zvukových polí, při potlačování aktivních ruchů a magnetických polí při vyšetřovacích metodách založených na magnetické rezonanci (MRI). Optický mikrofon bez kovových součástí a bez proudu zde slouží ke komunikaci s pacientem v silném magnetickém poli a bez vlivu na zobrazení. Podobně slouží i v laboratořích EMV.

Celý článek vyšel v dubnovém vydání časopisu MM Průmyslové Spektrum.