紅外氣體傳感器

紅外氣體傳感器原理紅外氣體傳感器是一種基于不同氣體分子的分子結(jié)構(gòu)不同，對紅外光譜特定波長的光具有選擇吸收特性，利用氣體濃度與吸收強(qiáng)度關(guān)系（朗伯-比爾Lambert-Beer定律）鑒別氣體組分并確定其濃度的氣體傳感裝置。朗伯-比爾Lambert-Beer定律：光被透明介質(zhì)吸收的比例與入射光的強(qiáng)度無關(guān)；在光程上每等厚層介質(zhì)吸收相同比例值的光。比爾—朗伯定律數(shù)學(xué)表達(dá)式：A=lg(1/T)=Kbc

；

A為吸光度,T為透射比,是透射光強(qiáng)度比上入射光強(qiáng)度K為摩爾吸收系數(shù).它與吸收物質(zhì)的性質(zhì)及入射光的波長λ有關(guān).

c為吸光物質(zhì)的濃度b為吸收層厚度結(jié)構(gòu)①

紅外光源為電調(diào)制光源，輸出脈沖光，光源不含任何機(jī)械運(yùn)動器件②

光源表面覆蓋氟化玻璃，避免氣室內(nèi)氣體對光源影響，以及外界環(huán)境對光源污染③

氣室尺寸和配置需要根據(jù)具體的檢測氣體和范圍來決定（工藝）④

氣室內(nèi)壁采用高度拋光鋁合金材料（工藝）⑤

也可選用鍍金氣室內(nèi)壁（用于高腐蝕性氣體濃度檢測）⑥

在探測器法蘭上裝配有進(jìn)氣口和出氣口與其他氣體傳感器對比氣體傳感器缺點(diǎn)紫外氣體分析選擇性差，存在較強(qiáng)的氣體間交叉干擾；

光源普遍壽命短，控制部分復(fù)雜，存在對儀器內(nèi)其它電氣部分的干擾電化學(xué)氣體分析穩(wěn)定性差，選擇性差，受流量和環(huán)境溫度影響大。容易受背景氣體中其它氣體的影響，容易中毒失效。在線色譜重復(fù)性差，穩(wěn)定性差，需要載氣，使用麻煩。激光氣體分析光源價(jià)格昂貴，且對環(huán)境要求高，容易損壞。半導(dǎo)體激光光源主要用作近紅外光源，氣體吸收靈敏度低。優(yōu)點(diǎn)穩(wěn)定性好，非常適合在線使用。壽命長，使用方便靈敏度高，既可以分析常量氣體，又可以分析微量氣體，適用量程范圍廣。例如：分析器的微量量程0-10310-6CO2，0-30310-6CO。

受環(huán)境影響小，抗氣體干擾能力強(qiáng)，只有被檢測器內(nèi)氣體吸收所對應(yīng)的氣體才有靈敏度。

缺點(diǎn)紅外氣體傳感器屬于近年來發(fā)展的新型傳感器，技術(shù)難度較傳統(tǒng)的傳感器大得多，現(xiàn)在的高精度的紅外氣體成本大多昂貴，所以現(xiàn)在紅外氣體傳感器的使用還不是很普遍，未來一段時(shí)間，使用半導(dǎo)體和催化原理的氣體檢測儀器儀表依靠著價(jià)格優(yōu)勢仍會占據(jù)大部分的市場。應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)測農(nóng)業(yè)大棚里面二氧化碳的濃度，在濃度過低時(shí)及時(shí)發(fā)出警告，施加氣肥實(shí)時(shí)監(jiān)測工業(yè)生產(chǎn)過程中的有害氣體例如NO，CO，SO2等的排放量，檢測是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測空氣中有害氣體的濃度，作為天氣預(yù)報(bào)機(jī)構(gòu)發(fā)布出行消息依據(jù)。氧氣濃度的檢測，對探井挖礦業(yè)提供深處氧氣濃度數(shù)據(jù)，避免探險(xiǎn)人員窒息死亡?！磥戆l(fā)展方向精度更高，體積更小，