在當今對氣體檢測需求日益增長的時代,NDIR非色散紅外檢測技術憑借其優(yōu)勢逐漸成為氣體分析領域的重要手段。無論是環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)生產(chǎn),還是醫(yī)療診斷等領域,NDIR技術都發(fā)揮著關鍵作用。
一、技術原理
是一種基于氣體對特定波長紅外輻射吸收特性的氣體分析技術。其核心部件是非色散紅外傳感器,該傳感器主要由紅外光源、光路、紅外探測器、電路和軟件算法組成。
當紅外光源發(fā)出的廣譜光線穿過含有待測氣體的樣品時,特定波長的紅外輻射會被氣體分子吸收。光線透過窄帶濾波片后,到達紅外探測器。探測器檢測到被吸收的紅外輻射量,然后通過電路將其轉換成電信號,再經(jīng)過軟件算法處理,最終得出被測氣體的濃度。
二、性能優(yōu)勢
1、測量準確性與穩(wěn)定性
NDIR技術通常具有較好的長期穩(wěn)定性和較低的漂移,能夠在長時間內保持較準確的測量結果。它直接測量氧化反應器中有機碳氧化產(chǎn)生的CO?,不依賴于二次修正效應的測量,避免了一些測量誤差,為氣體濃度的精確測量提供了保障。
2、快速響應
相較于其他類型的氣體檢測方法,非色散紅外檢測具有較快的響應速度,能夠在短時間內給出準確的測量結果。這使得它在需要實時監(jiān)測氣體濃度變化的場合中具有明顯優(yōu)勢,例如工業(yè)生產(chǎn)過程中的氣體監(jiān)測。
3、寬濃度范圍檢測
NDIR傳感器可以檢測到ppm級別甚至更低濃度的氣體,同時其上限也較高,能夠應對較寬范圍的濃度檢測需求。例如,有的NDIR紅外氣體檢測模塊能同時檢測多達3種不同量程的二氧化碳氣體,每個量程段都有相應的準確性,適用于不同場景的檢測需求。
4、環(huán)保無損
NDIR檢測方法不需要使用化學試劑,因此它是無損的,不需要處理廢液,更加環(huán)保。這不僅降低了檢測成本,還減少了對環(huán)境的污染。
抗干擾與抗中毒能力
與一些傳統(tǒng)的傳感器相比,NDIR傳感器具有抗中毒的優(yōu)點。例如,催化燃燒傳感器遇到含氟、氯、溴、硫、有機硅的氣體時會中毒,靈敏度下降,而NDIR傳感器的光源和探測器被玻璃或濾波片保護,與氣體不直接接觸,不會受到這些因素的影響。
三、廣泛應用
1、環(huán)境監(jiān)測
在空氣質量監(jiān)測方面,NDIR技術有著廣泛應用。它可以用于監(jiān)測CO?、CH?等溫室氣體的濃度,幫助科學家了解氣候變化情況,為環(huán)境保護和應對氣候變化提供數(shù)據(jù)支持。此外,在一些工業(yè)污染源的監(jiān)測中,NDIR傳感器可以實時檢測廢氣中的有害氣體濃度,確保企業(yè)的排放符合環(huán)保標準。
2、工業(yè)生產(chǎn)
在工業(yè)生產(chǎn)過程中,NDIR技術可用于實時監(jiān)測工藝氣體的成分,確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定和安全。例如,在化工、制藥等行業(yè),對生產(chǎn)過程中的氣體濃度進行精確控制至關重要,NDIR傳感器能夠及時反饋氣體濃度信息,幫助企業(yè)調整生產(chǎn)參數(shù),提高產(chǎn)品質量。同時,它還被用于燃氣報警器中,檢測泄漏的天然氣或液化石油氣,保障工業(yè)場所和人員的安全。
3、水質與設備清潔度檢測
總有機碳(TOC)經(jīng)常被用作水質或者制藥生產(chǎn)設備清潔度的非特異性指標。NDIR非色散紅外檢測方法為TOC分析中檢測CO?提供了可行的抗干擾方法,能夠快速、精確地評估廢水潛在污染,替代傳統(tǒng)但漫長的生化需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)測試等方法。
NDIR非色散紅外檢測技術以其原理和顯著的性能優(yōu)勢,在多個領域展現(xiàn)出了巨大的應用價值。隨著科技的不斷進步,NDIR技術也在不斷發(fā)展和完善,其測量精度、穩(wěn)定性和適用性將進一步提高。未來,它有望在更多的領域得到應用,為人類的生產(chǎn)生活提供更加可靠的氣體檢測解決方案,推動各行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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