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      紅外氣體傳感器在氣體檢測儀的應用

      來源: 未知    人氣: 389     發布日期:2016-06-23

      紅外氣體傳感器在氣體檢測儀的應用

      作為檢測烷烴類可燃氣體、二氧化碳、一氧化碳等氣體檢測儀常用的傳感器,紅外氣體傳感器有著壽命長、選擇性強、靈敏度高、穩定性好、抗干擾強等優勢。不管是檢測哪種氣體,紅外氣體傳感器的基本組成部分都是一致的:

       

      ●  紅外光源

      ●  吸收(氣體)池

      ●  選擇波長的裝置(如濾光片)

      ●  接收元件(如熱電堆等)

      ●  相關電子電路。

      其結構如下圖所示:

      紅外氣體傳感器在氣體檢測儀的應用

       

      而在氣體檢測儀具體應用中,大部分的紅外氣體傳感器都是采用單光源,雙濾光片-雙檢測器的結構,然后由傳感器內部的電子線路同時檢測被測氣體吸收和殘幣吸收的方法,減少由光源波動和干擾氣體對檢測結果的影響。而為了減少溫度對被測氣體體積濃度的影響,一般的紅外氣體傳感器都帶有溫度補償功能,其原理就是在紅外氣體傳感器內部或者接近傳感器的地方安裝一個溫度傳感器(一般是熱敏電阻)。

      從使用紅外氣體傳感器的甲烷檢測儀分析,紅外光源射出波長為1~20um的紅外光,通過氣室吸收池后,用3.33um中心波長的窄帶濾光片分離出能被甲烷氣體分子吸收的特征波長,用4.00um中心波長的窄帶濾光片分離出參比特征波長。然后通過檢測透過3.33um中心波長被甲烷分子吸收的紅外光的強度,再進行數學處理計算被測甲烷氣體的濃度。用另一個在4.00um處,即甲烷沒有吸收的波長處的參比波長計算出光源發射強度的變化,監測紅外光源的輻射波動以及灰塵和雜志氣體的吸收,從而達到克服儀器光源漂移和雜志影響的目的。

      對于烷烴類氣體來說,都存在于甲烷氣體分子相同的C-H鍵紅外吸收,所以,檢測甲烷的紅外傳感器也能檢測大部分的烷烴氣體。當然,如果更換紅外氣體傳感器內部的濾光片或其它選擇波長的裝置,紅外傳感器就能選擇性的檢測如二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等可以吸收對應的波長的紅外波段的氣體。

      另外也有一種開路式紅外檢測器,其工作原理是將檢測池或者發射光源部分和檢測部分分開一段距離,這兩部分之間的整個空間就能形成一個開放的檢測池。開路紅外氣體檢測儀的基本檢測原理和上述的紅外氣體檢測儀檢測原理大概相同,但是相對來說,開路式紅外氣體檢測儀的最大特點在于其控制范圍更大,更適合用于監控發生范圍泄漏的場合。

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