非色散紅外氣體傳感器知識詳解

非色散紅外氣體傳感器定義：

NDIR氣體傳感器是由紅外光源、光路、紅外探測器、電路和軟件算法所組成的一種光學(xué)氣體傳感器，主要用于檢測化合物氣體，例如：CH4、CO2、N2O、CO、CF4、NO、SO2、NH3、乙醇、苯等，并包含絕大多數有機物。NDIR氣體傳感器用一個(gè)廣譜的光源作為紅外傳感器的光源，光線(xiàn)穿過(guò)光路中的被測氣體，透過(guò)窄帶濾波片，到達紅外探測器。通過(guò)測量進(jìn)入紅外傳感器的紅外光的強度，來(lái)判斷被測氣體的濃度。

為什么要用NDIR傳感器?

市場(chǎng)上常見(jiàn)的氣體傳感器，例如催化燃燒和電化學(xué)傳感器并不是什么氣體都能測，CO2就測不了，但是NDIR氣體傳感器能測CO2，NDIR最常見(jiàn)的被測氣體是CH4、CO和CO2。

測有機氣體，NDIR比催化燃燒好在哪里？

催化燃燒傳感器雖然能測可燃氣，但遇到含氟、氯、溴、硫、有機硅的氣體，傳感器就會(huì )中毒，靈敏度永久性的下降。但同樣條件下，NDIR傳感器就不會(huì )有任何影響，因為光源和探測器都被玻璃或濾波片保護了起來(lái)，和氣體并不接觸。

NDIR最大的優(yōu)勢是什么？

NDIR氣體傳感器有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)——長(cháng)期穩定性?xún)?yōu)異，維護成本低，這也是NDIR傳感器銷(xiāo)量高速增長(cháng)的主要原因。目前估計，大約有3% ~ 5%的工業(yè)可燃氣儀表用的就是NDIR傳感器，年增長(cháng)率約10%。

NDIR優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)包括：

抗中毒、不需要氧氣、長(cháng)期穩定性?xún)?yōu)異、溫度范圍寬，測量濃度到100%vol。

缺點(diǎn)包括：

1. 最低檢測限較高，測量ppm級別的氣體濃度成本較高；

2. 結構、軟件、硬件比較復雜，價(jià)格也就相對較貴。同級別NDIR CH4傳感器價(jià)格是催化燃燒傳感器的5~10倍。分析級的多氣體NDIR傳感器單價(jià)可能會(huì )達到5萬(wàn)元。

NDIR今后的發(fā)展方向是怎樣的？

NDIR的技術(shù)路線(xiàn)分為兩條:

1. 向高分辯率、長(cháng)波長(cháng)、多氣種方向發(fā)展，主要市場(chǎng)是分析儀表。

2. 向小體積，低成本方向發(fā)展，主要市場(chǎng)是室內空氣質(zhì)量IAQ檢測和電力SF6泄露檢測，氣種包含CO2和碳氫HC類(lèi)氣體，全球銷(xiāo)量約幾百萬(wàn)只。

除了NDIR原理，還有什么原理的紅外氣體傳感器?

和NDIR相對應的是DIR——分光型的紅外氣體傳感器。DIR主要用在分析儀表中，體積大，功耗高，怕震動(dòng)，不適合用在工業(yè)現場(chǎng)的環(huán)境中。還比較常見(jiàn)的是TDLAS紅外氣體傳感器，主要也是用在分析儀表中，或開(kāi)放光路檢測系統中。

隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，光聲紅外（Photoacoustic）氣體傳感器也進(jìn)入了實(shí)用。它和NDIR傳感器各有優(yōu)勢，會(huì )長(cháng)期共存，哪種會(huì )最終勝出，現在還不能定論。

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