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Cómo la tecnología NDIR de Micro-Hybrid redefine la detección de gases refrigerantes

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La detección de gases refrigerantes requiere un rendimiento fiable tanto en concentraciones bajas de fuga como en niveles elevados de exposición.

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La tecnología de sensores NDIR de Micro-Hybrid utiliza un innovador diseño óptico de reflexión múltiple para medir con precisión el amoníaco y otros refrigerantes, incluso en sensores de dimensiones reducidas. El resultado es una alternativa estable a la detección electroquímica para aplicaciones exigentes de refrigeración y seguridad industrial.

Superando las limitaciones electroquímicas y catalíticas
La monitorización de los gases refrigerantes en la refrigeración industrial es fundamental para la seguridad del personal y la eficiencia de las instalaciones. Si bien la detección óptica por infrarrojos está bien consolidada para los refrigerantes fluorados modernos (HFC, HFO), el amoníaco (NH₃) ha sido durante mucho tiempo uno de los gases más difíciles de medir utilizando tecnología infrarroja compacta. Como consecuencia, gran parte del mercado ha recurrido a la detección electroquímica.

Los sensores electroquímicos se generalizaron debido a su disponibilidad y a que resultan familiares. Sin embargo, sus limitaciones son bien conocidas. Su funcionamiento depende de electrodos, membranas y reacciones químicas continuas, lo que los hace intrínsecamente sensibles al envejecimiento, la humedad, la contaminación, el envenenamiento y la interferencia entre gases. La sensibilidad cruzada, en particular, es difícil de eliminar por completo y a menudo debe gestionarse mediante estrategias de compensación.

¿Por qué ha resultado tan difícil detectar el NH₃ con la tecnología NDIR?
La tecnología NDIR ofrece un principio de detección fundamentalmente estable y se utiliza ampliamente en diversas bandas de absorción de refrigerantes. Sin embargo, el amoníaco presenta retos ópticos únicos en comparación con los refrigerantes estándar. El NH₃ presenta una absorción relativamente baja en torno a su banda de absorción relevante, cercana a los 10,5 µm, mientras que las fuentes de infrarrojos compactas solo proporcionan una salida óptica limitada en esta región espectral. En los diseños ópticos convencionales de trayectoria recta, la combinación de una baja intensidad de la fuente y una absorción limitada del NH₃ puede dar lugar a señales demasiado débiles para una detección fiable dentro de las geometrías compactas de los sensores.

Un nuevo enfoque óptico
Micro-Hybrid supera estas limitaciones mediante un avanzado diseño óptico de reflexión múltiple. Este enfoque aumenta significativamente la longitud efectiva del recorrido óptico dentro de un formato compacto. La mejora de la señal resultante permite una detección fiable en todas las bandas de absorción específicas de los refrigerantes —incluida la difícil región de NH₃ a 10,5 µm— sin depender de reacciones químicas, altas temperaturas de funcionamiento ni carcasas de sensor de gran tamaño.

Más allá del amoníaco, la tecnología NDIR de Micro-Hybrid permite medir una amplia gama de gases refrigerantes utilizados en sistemas de refrigeración comerciales e industriales. Esto incluye refrigerantes fluorados comunes, como los HFC y los HFO, así como refrigerantes naturales, entre los que se encuentran el CO₂ y los hidrocarburos. Cada gas presenta bandas de absorción infrarroja características, lo que permite una medición óptica específica con el emisor, la trayectoria óptica, la configuración de filtro y el detector adecuados. Esto proporciona a los desarrolladores de sistemas una base flexible para crear soluciones de detección de fugas y supervisión de procesos en múltiples plataformas de refrigeración.

Un nuevo referente de rendimiento
La plataforma de sensores NDIR resultante ofrece características de rendimiento difíciles de alcanzar con tecnologías electroquímicas:

Amplio rango de medición: 0–30 000 ppm, apto tanto para la detección de trazas como para entornos industriales de alta concentración.
Alta sensibilidad: límite de detección ≤ 30 ppm en el punto cero.
Respuesta rápida: T90 < 30 segundos para la monitorización en tiempo real.
Alta resolución: resolución digital de 1 ppm.
Gran énfasis en la exactitud: una alta precisión de medición es fundamental para los sistemas de detección de gases, en los que el comportamiento fiable de las alarmas es más importante que la mera maximización de la vida útil.
Excelente estabilidad: deriva a largo plazo ≤ ±450 ppm al año.
Gran linealidad: ≤ ±300 ppm en todo el rango de medición.
Repetibilidad fiable: ≤ ±150 ppm.

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