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红外气体传感器资料

红外气体传感器
原理
红外气体传感器是一种基于不同气体分子的分子结构 不同,对红外光谱特定波长的光具有选择吸收特性, 利用气体浓度与吸收强度关系(朗伯-比尔LambertBeer定律)鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装 置。
朗伯-比尔Lambert-Beer定律:光被透明介质吸收的比 例与入射光的强度无关;在光程上每等厚层介质吸收 相同比例值的光。
优点
稳定性好,非常适合在线使用。 寿命长,使用方便 灵敏度高,既可以分析常量气体,又可以分析
微量气体,适用量程范围广。例如:分析器的 微量量程0-10³10-6CO2,0-30³10-6CO。 受环境影响小,抗气体干扰能力强,只有被检 测器内气体吸收所对应的气体才有灵敏度。
缺点
红外气体传感器属于近年来发展的新型传感器, 技术难度较传统的传感器大得多,现在的高精 度的红外气体成本大多昂贵,所以现在红外气 体传感器的使用还不是很普遍,未来一段时间, 使用半导体和催化原理的气体检测仪器仪表依 靠着价格优势仍会占据大部分的市场。
璃,避免气室内气体对光 源影响,以及外界环境对 光源污染 ③ 气室尺寸和配置需要
根据具体的检测气体和范 围来决定(工艺) ④ 气室内壁采用高度抛 光铝合金材料(工艺) ⑤ 也可选用镀金气室内
壁(用于高腐蚀性气体浓 度检测) ⑥ 在探测器法兰上装配 有进气口和出气口
与其他气体传感器对比
气体传感器 紫外气体分析
比尔—朗伯定律数学表达式:A=lg(1/T)=Kbc ; A为 吸光度,T为透射比,是透射光强度比上入射光强度 K为摩 尔吸收系数.它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关. c为吸光物质的浓度 b为吸收层厚度
结构
① 红外光源为电调制光
源,输出脉冲光,光源不 含任何机械运动器件 ② 光源表面覆盖氟化玻
应用
实时监测农业大棚里面二氧化碳的浓度,在浓 度过低时及时发出警告,施加气肥
实时监测工业生产过程中的有害气体例如NO, CO,SO2等的排放量,检测是否符合排放标准
实时监测空气中有害气体的浓度,作为天气预 报机构发布出行消息依据。
氧气浓度的检测,对探井挖矿业提供深处氧气 浓度数据,避免探险人员窒息死亡。
电化学气体分析
在线色谱 激光气体分析
缺点
选择性差,电气部分的干扰
稳定性差,选择性差,受流量和环境温度 影响大。 容易受背景气体中其它气体的 影响,容易中毒失效。
重复性差,稳定性差,需要载气,使用麻 烦。
光源价格昂贵,且对环境要求高,容易损 坏。 半导体激光光源主要用作近红外光 源,气体吸收灵敏度低。
…………
未来发展方向
精度更高,体积更小,可检测越来越多的气体, 稳定性和灵敏度更加高,随着技术的发展成本 越来越低,将会占据传感器的主要市场。
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