非色散红外气体传感器如何区分不同种类的气体?
发布者:精讯畅通
上传时间:2022 年 9 月 21 日
INGENUITY
概述:
非色散红外气体传感器,也被称为NDIR气体传感器,是由红外光源(IR source)、光路(Optics Cell)、红外探测器(IR Detector)、电路(Electronics)和软件算法(Algorithm)所组成的一种光学气体传感器。它主要用于测化合物气体浓度,例如CH4、C2H2、C2H4、CO2、N2O、CO、CO2、NH3、VCM、CF4、SF6、乙醇、氟利昂等,并包含绝大多数有机物,包括有机挥发性混合物(VOC)。

NDIR气体传感器用一个广谱的光源作为红外传感器的光源,因为并没有一个分光的光栅或棱镜将光进行分光,所以叫非色散。光线穿过光路中的被测气体,透过窄带滤波片,到达红外探测器。通过测量进入红外传感器的红外光的强度,来判断被测气体的浓度。当环境中没有被测气体时,其强度是最强的,当有被测气体进入到气室之中,被测气体吸收掉一部分红外光,这样,到达探测器的光强就减弱了。通过标定零点和测量点红外光吸收的程度和刻度化,仪器仪表就能够算出被测气体的浓度了。
NDIR气体传感器是如何区分不同种类的气体的呢?
这要从化合物的红外吸收光谱说起。化合物是由不同种类的原子构成,例如一个甲烷分子,由1个碳原子和4个氢原子构成的空间结构。当红外光照射到这个分子的时候,C和H之间就发生了少量的往返位移,简称化学键振动。我们可以假想为1根弹簧,两头各栓这1个小球。
因为原子非常小,也很轻,所以化学键振动的频率是很高的,例如甲烷中C-H键振动的频率就是333KHz,中心波长是3.3um。不同分子的分子量不同,因此红外吸收的波长也就不一样。
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