Sensor UVtron

Pendeteksian terhadap gas yang mudah terbakar sangat penting untuk keamanan dalam mencegah kebakaran. Dalam banyak hal, sensor UVtron lebih sensitif untuk mendeteksi api dari pada sensor asap, khususnya pemakaian diluar ruangan dimana konsentrasi asap tidak dapat dideteksi secara cepat oleh pemicu sistem alarm.

Gambar Sensor UVtron
(Sumber : http://www.superdroidrobots.com/shop/item.asp?itemid=121)


Untuk mendeteksi gas yang mudah terbakar, sangat mungkin untuk menggunakan fitur unik dari api yang terlihat dari spectrum optic yang terdapat pada daerah spectrum Ultraviolet (UV), seperti terlihat pada gambar dibawah ini :


Gambar spectrum electromagnetic dari berbagai sumber cahaya 
(sumber Hamamatsu Photonics)

Setelah melintas atmosfir, cahaya matahari kehilangan sebagian besar spectrum cahaya UV dengan panajang gelombang di bawah 250 nm, sedangkan suatu nyala api mengandung UV sampai 180 nm. Sensor ini didesain untuk bandwidth yang dibatasi dari spectrum UV yang dihasilakn dari nyala api dan bukan untuk cahaya atau sinar elektrik. Sebuah contoh rangkaian sensor ini terlihat seperti gambar dibawah ini


Gambar UV Flame Detector (a) Tabung sensor UV Flame Detector (b) Rangkaian pendukung (c) sudut respon sensor secara horisontal (sumber Hamamatsu Photonics)

Elemen dari UV detector adalah menggunakan efek fotoelektrik pada logam sehingga dapat melipatgandakan gas yang ada pada tabung. Tabung detector terdiri dari gas tipis dan dikemas dalam tabung. UV tron ini memiliki sudut respon yang lebar dari sisi horizontal maupun vertical. Sensor ini memerlukan tegangan tinggi untuk beroperasi maupun dalam kondisi normal. Ketika ada nyala api, energy yang tinggi dari photons UV membentur katode yang akan melepaskan electron bebas ke gas yang terdapat dalam tabung. Kemudian atom diterima dengan energy besar yang diakibatkan oleh pancaran electron, yang mana gas akan bercahaya dalam batasan spectrum UV. Pada suatu ketika electron akan dipancarkan yang mana lebih banyak UV yang bercahaya. Unsur ini dikembangkan menjadi avalanche-type untuk melipatgandakan electron sehingga membuat region electrically dari katode dan anode menjadi penghantar. Oleh karena itu ketika terkena nyala api atau gas yang mudah terbakar, elemen akan bekerja seperti sebuah saklar arus, yang menghasilkan loncatan tegangan tinggi. Hal ini sesuai dengan keterangan diatas bahwa elemen akan membangkitkan radiasi UV untuk merespon nyala api. Sekalipun dalam intensitas rendah, UV tidak akan memberikan suhu panas untuk manusia dan tidak akan mempengaruhi sensor serupa yang berdekatan.

Referensi
Jacob Fraden, “Handbook of Modern Sensor, Physics, Designs dan Applications 3nd” , Springer, San Diego, CA 92121, USA, 2004