Учёные решили проблему охлаждения лазерного диода в работающих в адских условиях датчиках угарного газа

В Пермском национальном исследовательском политехническом университете разработали датчики для удалённого контроля концентрации угарного газа на промышленных объектах, сообщила пресс-служба ПНИПУ в четверг.

Такие датчики работают в поистине адских условиях, поэтому их питание осуществляется по оптоволокну (технология PoF), выдерживающему температуру до 400 °C. Это уже не новое решение не отличается высоким КПД. Ещё одна сложность заключается в охлаждении ключевого элемента газоанализаторов — лазерного светодиода.

Политехники просчитали параметры работы фотоэлектрического преобразователя и нашли оптимальные. Результатами они поделились в Journal of Instrument Engineering № 1, 2024 год.

Основываясь на этих расчётах, учёные построили прототип устройств мониторинга с системой охлаждения.

"Анализ электропотребления показал, что наиболее существенные потери энергии происходят в системах охлаждения преобразователей. Так, целесообразно изготавливать систему охлаждения лазерного диода с использованием элементов Пельтье и вентилятора, а систему охлаждения фотоэлектрического преобразователя — с радиатором и вентилятором или системой тепловых трубок. Для экономии энергии лучше применять вентиляторы с регулируемой скоростью вращения лопастей и изготовить систему терморегуляции с управлением через компьютер", — объяснил профессор кафедры "Общей физики" ПНИПУ доктор физико-математических наук Виктор Криштоп.

Фото: Freepik/freepik