您的位置:首页 > 技术文章 > 非分光红外气体监测仪其主要的技术特点是什么呢?
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非分光红外气体监测仪是一种基于红外吸收原理的气体分析仪器,具有快速、准确测量多种气体成分的优势。其工作原理是通过红外光源发射特定波长的红外辐射,气体分子吸收后光强发生变化,依据比尔-朗伯吸收定律计算气体浓度。该仪器无需分光元件,通过窄带滤波片捕获目标气体特征波长的红外光,可检测二氧化碳、甲烷、一氧化碳等气体,测量范围可达0.0-50ppm,分辨率达0.1×10⁻⁶。
1、工作原理独特:基于分子红外吸收
核心原理:不同气体分子(如CO₂,CH₄,CO,N₂O,SF₆等)在红外波段有独特的特征吸收峰。NDIR传感器发射宽谱红外光,当光通过被测气体时,目标气体会吸收特定波长的红外光。
“非分光”含义:与光谱仪不同,它不使用棱镜或光栅来分光,而是通过光学滤光片直接筛选出目标气体的特征吸收波长和参考波长,结构更简单、成本更低。
2、高选择性与抗干扰能力强
窄带滤光片:使用干涉滤光片(Interference Filter)精确分离出目标气体的测量光路(中心波长位于其吸收峰)和参考光路(中心波长位于无吸收的“窗口”区域)。
差分测量:通过比较测量光路和参考光路的光强衰减,计算出目标气体浓度。这种方法能有效抵消光源老化、灰尘污染、探测器漂移等共模干扰,显著提高选择性和稳定性。
3、高精度与宽量程
精度高:对于常见气体(如CO₂),精度可达±(30 ppm+3%读数)或更高。
量程宽:可根据应用需求设计不同量程,从ppm级(如室内CO₂:0-5000 ppm)到百分比级(如燃烧效率分析:0-20%CO₂)。
线性响应:在大多数情况下,Beer-Lambert定律保证了良好的线性关系。
4、z越的长期稳定性与低漂移
无消耗性传感元件:NDIR传感器的核心(光源、气室、探测器、滤光片)均为物理部件,不会因化学反应而消耗(与电化学、催化燃烧传感器不同)。
低零点/跨度漂移:得益于双光路(测量/参考)的差分设计,长期使用中零点和跨度漂移极小,校准周期可长达1-2年甚至更长,大大降低了维护成本。
5、长使用寿命
光源寿命长:常用微型红外灯(Filament Lamp)或红外LED/Laser,寿命通常超过10年(>50,000小时)。
整体寿命:在正常环境下,整机使用寿命可达10年以上,是所有气体传感器中寿命最长的技术之一。
6、快速响应
响应时间快:T90响应时间通常在15秒到60秒之间,能满足绝大多数实时监测需求。
采样方式灵活:可采用扩散式(被动吸入)或泵吸式(主动采样),泵吸式响应更快,适合远距离或密闭空间采样。
7、低维护与高可靠性
免标定(相对):超长的校准周期意味着几乎“免维护”。
结构坚固:传感器模块通常密封良好,防尘防水(IP等级),适应恶劣工业环境。
自诊断功能:高d型号具备光源状态、探测器信号、环境温度等自诊断功能,可提前预警故障。
8、输出接口丰富
提供多种标准信号输出,便于集成:
模拟信号:4-20 mA,0-10 V。
数字信号:RS-485(Modbus RTU),I²C,UART。
继电器输出:用于超限报警。
无线传输:支持LoRa、NB-IoT、Wi-Fi等,用于物联网(IoT)应用。