NDIR(近紅外dirtless)氣體傳感器是一種非接觸式的氣體傳感器,具有較高的靈敏度和特異性,能夠在較低溫度下檢測氣體濃度,并且不受氣體分子大小和形狀的影響。本文將介紹NDIR氣體傳感器檢測CO2的方法和研究進(jìn)展。
一、NDIR氣體傳感器氣體傳感器的原理
NDIR氣體傳感器主要由一個(gè)紅外發(fā)射器和一個(gè)接收器組成。紅外發(fā)射器能夠發(fā)射出紅外輻射,這些紅外輻射被氣體分子吸收后,會(huì )產(chǎn)生紅外線(xiàn)信號。接收器則能夠捕獲這些紅外線(xiàn)信號,并將其轉換成電信號。
CO2是一種紅外輻射吸收力強的氣體,能夠吸收紅外輻射并將其轉化為熱能。當CO2進(jìn)入NDIR氣體傳感器的接收器時(shí),會(huì )與接收器的熱元件產(chǎn)生競爭,爭奪紅外輻射的能量,使得接收器的溫度升高。溫度升高后,接收器會(huì )檢測到CO2的存在,并將其轉換成電信號。
二、NDIR氣體傳感器的檢測方法
NDIR氣體傳感器的檢測方法可以分為三種:直接檢測法、間接檢測法和模擬檢測法。
1. 直接檢測法
直接檢測法是使用紅外發(fā)射器和接收器直接檢測氣體分子的存在。這種方法不需要任何其他的設備,能夠快速、準確地檢測氣體濃度。在直接檢測法中,紅外發(fā)射器的溫度通常被設定為檢測氣體的溫度,接收器的溫度則被設定為紅外輻射被吸收的溫度。當氣體分子進(jìn)入傳感器時(shí),它們會(huì )與傳感器上的熱元件產(chǎn)生競爭,爭奪紅外輻射的能量。如果氣體分子吸收的能量大于傳感器熱元件吸收的能量,那么它們就會(huì )降低接收器的溫度,使得傳感器檢測到氣體的濃度。
2. 間接檢測法
間接檢測法是通過(guò)測量紅外輻射發(fā)射器和接收器之間的差異來(lái)檢測氣體的存在。這種方法通常需要使用一個(gè)紅外光譜儀來(lái)測量紅外輻射發(fā)射器的溫度和接收器的溫度。當CO2進(jìn)入傳感器時(shí),它會(huì )產(chǎn)生紅外輻射,并降低紅外輻射發(fā)射器的溫度。因此,接收器的溫度會(huì )升高,使得傳感器檢測到CO2的濃度。
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