红外CO2检测设备及其信号采集方法改进
红外光谱二氧化碳干扰
红外光谱法是目前应用最广泛的气体检测技术之一,它通过检测气体对特定波长的红外辐射的吸收程度来确定气体浓度。
然而,在进行二氧化碳检测时,常常会遇到干扰问题,这就是红外光谱二氧化碳干扰。
一、红外光谱二氧化碳干扰机理二氧化碳分子的主要红外光谱吸收峰位于4.2微米处,但是在这个区域还有许多其他气体的吸收峰,例如水蒸气、甲烷、一氧化碳、氮氧化物等,这些气体都会对二氧化碳的检测造成干扰。
其中,水蒸气是最常见的干扰源,因为它的吸收峰与二氧化碳的吸收峰非常接近,而且水蒸气在大气中的浓度通常比二氧化碳高得多。
当环境中存在大量水蒸气时,它会吸收红外光谱辐射,导致检测结果偏低,这就是所谓的水蒸气干扰。
另外,甲烷、一氧化碳、氮氧化物等气体也会在4.2微米处产生吸收峰,它们的浓度越高,对二氧化碳检测的干扰就越大。
二、红外光谱二氧化碳检测中的干扰控制方法针对红外光谱二氧化碳检测中的干扰问题,可以采取以下措施进行干扰控制:1. 选择合适的波长范围:可以通过调整红外光谱检测仪器的波长范围,避开其他气体的吸收峰,从而减少干扰。
2. 降低环境温度:水蒸气的吸收峰与温度相关,当环境温度升高时,水蒸气的浓度也会增加,从而导致干扰。
因此,通过降低环境温度可以减少水蒸气的干扰。
3. 减少其他气体的干扰:可以采用吸附剂、过滤器等方法,去除空气中的甲烷、一氧化碳、氮氧化物等其他气体,从而减少对二氧化碳检测的干扰。
4. 选择合适的检测位置:在进行二氧化碳检测时,应尽量避开可能存在干扰的地方,例如靠近烟囱、排放口等位置。
5. 进行定期校准:定期对检测仪器进行校准,保证其精度和准确性,从而减少误差和干扰。
三、红外光谱二氧化碳干扰的应用红外光谱二氧化碳检测在环境监测、工业生产、医疗卫生等领域都有广泛的应用。
但是,在实际应用中,常常会受到干扰的影响,因此需要针对具体的应用场景,采取相应的干扰控制措施,保证检测结果的准确性和可靠性。
例如,在空气质量监测中,由于空气中存在大量水蒸气、甲烷、一氧化碳等气体,对二氧化碳的检测造成严重干扰。
红外鉴定二氧化碳
红外鉴定二氧化碳引言:红外鉴定是一种常用的分析方法,通过检测物质的红外吸收谱图来确定其组成和结构。
在环境监测和空气质量监测中,红外鉴定二氧化碳是一项重要的技术,因为二氧化碳是一种主要的温室气体,对全球气候变化起着重要作用。
本文将介绍红外鉴定二氧化碳的原理、应用和优势。
一、红外鉴定二氧化碳的原理红外鉴定二氧化碳的原理基于分子的振动和转动。
二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子组成,其中碳-氧键和碳-氧键呈线性排列。
在红外光谱区域,二氧化碳分子会吸收特定波长的红外辐射。
这是由于二氧化碳分子中的碳-氧键发生振动,导致红外光的能量被吸收。
通过测量二氧化碳分子吸收红外辐射的强度和波数,可以确定样品中二氧化碳的含量。
二、红外鉴定二氧化碳的应用1. 环境监测:红外鉴定二氧化碳广泛应用于环境监测领域。
通过监测大气中二氧化碳的浓度,可以评估全球气候变化的趋势,并制定相应的减排政策。
此外,红外鉴定二氧化碳还可以用于监测工业废气中的二氧化碳排放,确保环境质量符合相关标准。
2. 空气质量监测:红外鉴定二氧化碳还可以用于空气质量监测。
在室内空气质量监测中,检测室内空气中的二氧化碳浓度可以评估空气的新鲜程度,帮助人们判断是否需要通风换气。
在室外空气质量监测中,监测二氧化碳的浓度可以评估空气中其他污染物的扩散情况,为环境保护提供数据支持。
三、红外鉴定二氧化碳的优势1. 非接触式检测:红外鉴定二氧化碳是一种非接触式的检测方法,不需要样品与仪器直接接触,避免了污染和损坏样品的可能性。
2. 快速准确:红外鉴定二氧化碳具有快速准确的特点。
通过红外光谱的扫描,可以在短时间内得到样品中二氧化碳的含量,提高了检测效率。
3. 高灵敏度:红外鉴定二氧化碳可以在低浓度范围内进行检测,灵敏度高。
这对于环境监测和空气质量监测来说是非常重要的。
四、总结红外鉴定二氧化碳是一种重要的分析技术,可以用于环境监测和空气质量监测。
通过测量样品中二氧化碳分子对红外辐射的吸收,可以准确快速地确定二氧化碳的含量。
红外二氧化碳的工作原理
红外二氧化碳的工作原理
红外二氧化碳的工作原理是基于红外线谱学的原理。
红外线谱学是指物质因存在于某一特定能量水平的分子振动或转动而吸收或辐射红外线的现象。
具体来说,红外二氧化碳传感器通过利用红外线吸收气体分子的特性来检测二氧化碳气体的存在和浓度。
传感器内部通常包含一个红外线发射器和一个接收器。
工作时,红外线发射器会发出一束具有特定波长的红外线。
当这束红外线穿过气体样品时,如果样品中存在二氧化碳分子,它们会吸收某些特定的红外线。
接收器会接收到透过样品的红外线,并将其转化为电信号。
接收器会量化被吸收的红外线的强度,这个强度与二氧化碳分子在样品中的浓度成正比关系。
通过比较接收器测得的红外线强度与没有二氧化碳时的基准值,传感器可以确定二氧化碳的浓度。
这种红外二氧化碳传感器的工作原理基于二氧化碳分子对红外线的特定吸收特性,因此可以非常快速和准确地检测二氧化碳气体的存在和浓度。
红外co2检出限
红外co2检出限【最新版】目录1.红外 CO2 检出限的定义和原理2.红外 CO2 检出限的检测方法和设备3.红外 CO2 检出限的应用领域4.红外 CO2 检出限的优缺点分析5.我国在红外 CO2 检出限方面的发展及前景正文红外 CO2 检出限是指通过红外光谱技术检测 CO2 浓度的最低限度。
红外光谱技术是一种基于物质对红外光的吸收特性进行分析的方法,可以测量气体、液体和固体的成分和浓度。
CO2 检出限是环境监测、工业生产和科学研究等领域中一个重要的参数。
红外 CO2 检出限的检测方法主要有两种:一种是非分散红外吸收光谱法,另一种是傅里叶变换红外光谱法。
非分散红外吸收光谱法是利用气体吸收红外光谱的特性,通过检测 CO2 吸收的红外光强来确定其浓度。
傅里叶变换红外光谱法则是将 CO2 的光谱信号进行傅里叶变换,通过分析其频谱来确定 CO2 的浓度。
红外 CO2 检出限的应用领域广泛,包括环境监测、工业生产、医学研究和科学研究等。
在环境监测领域,红外 CO2 检出限可以用于大气 CO2 浓度的监测,帮助科学家了解全球气候变化。
在工业生产领域,红外 CO2 检出限可以用于控制生产过程中的 CO2 排放,提高生产效率和减少环境污染。
在医学研究领域,红外 CO2 检出限可以用于测量人体呼出的 CO2 浓度,为疾病诊断提供依据。
红外 CO2 检出限的优缺点也需要考虑。
优点是检测速度快、准确度高、灵敏度好,可以实现在线监测和实时控制。
缺点是受到环境因素的影响较大,例如温度、湿度和大气压力等,需要进行校正。
我国在红外 CO2 检出限方面有着较好的发展。
我国已经建立了较为完善的 CO2 检出限标准体系,并且研发出了具有自主知识产权的红外CO2 检出限设备。
二氧化碳红外检测标准
二氧化碳红外检测标准二氧化碳(CO2)是一种重要的温室气体,对地球的温室效应起着重要作用。
随着全球气候变暖的加剧,对二氧化碳排放的监测和控制成为保护环境和应对气候变化的重要举措。
二氧化碳红外检测标准旨在规范和统一二氧化碳红外检测技术的方法和要求,确保检测结果准确可靠。
首先,二氧化碳红外检测标准应明确检测方法和仪器的选择。
二氧化碳红外检测可通过红外吸收光谱的特征实现,要求使用具备稳定性、灵敏性和准确性的红外光谱仪器进行检测。
标准应明确仪器的选择和校准方法,以确保检测结果的准确性。
其次,标准应明确二氧化碳样品的采集和处理方法。
二氧化碳样品的采集和处理对于检测结果的准确性至关重要。
标准应规定二氧化碳样品的采集地点、采集时间和采集方法,并对样品传递、保存和处理过程进行规范,以确保样品的纯净度和稳定性。
第三,标准应明确二氧化碳红外检测的质量控制要求。
质量控制是确保检测结果准确可靠的关键环节。
标准应规定质量控制的具体要求,包括质量控制样品的准备和使用、仪器校准和校验的频率和方法等方面,以确保检测结果的可靠性和一致性。
第四,标准应规范二氧化碳红外检测数据的处理和分析方法。
标准应明确数据处理和分析的步骤和方法,包括数据的纠偏、滤波和计算公式等方面,以确保数据的准确性和可比性。
第五,标准应规定二氧化碳红外检测结果的报告和发布要求。
标准应规范检测结果的报告和发布的内容和格式,包括检测数据、质量控制结果和检测误差等方面,以便于结果的交流和比较。
最后,标准应对二氧化碳红外检测的应用范围和限制进行说明。
标准应明确二氧化碳红外检测的适用范围,以及检测方法和仪器的局限性和不确定度,以便使用者正确理解和解读检测结果。
总之,二氧化碳红外检测标准是确保二氧化碳排放监测和控制工作的准确可靠性的重要依据。
标准应规范检测方法和仪器的选择、样品的采集和处理方法、质量控制要求、数据处理和分析方法、结果的报告和发布要求,以及方法的适用范围和限制,以确保检测结果的准确性、可比性和一致性。
红外CO2传感器使用说明
红外CO2传感器使用说明书V1.0目录1.概述 (2)2.技术参数 (3)3.结构尺寸图 (4)4.信号输出 (5)5.校准 (8)6.安装说明 (11)7.维护保养应注意的事项 (11)1.概述KSD-102是一款基于NDIR红外吸收原理的气体检测模组,适合检测室温条件下气体环境中的二氧化碳浓度。
KSD-102采用专利设计的光学腔体、进口的光源和双通道探测器,实现了空间上双光路参比补偿。
SKA-202具有很好的选择性,无氧气依赖性,寿命长。
KSD102具有UART、IIC数字输出、模拟电压输出以及PWM频率输出方式,方便客户选择应用;SKA-202提供给客户零点校准、灵敏度校准和清洁空气校准命令,并且提供客户一个手动校准的MCDL管脚,方便客户在使用室外自由流动清洁空气对传感器模组进行相对零点校准;KSD-102体积小适合安装在便携式仪器中使用;KSD-102采用对流式扩散方式,气体交换速度快,模组响应时间快。
KSD-102可广泛应用于暖通制冷与室内空气质量监测、农业及畜牧业生产过程监控以及农产品储藏状态监控、可安装于家庭网络、通风系统、控制器、壁挂使用、机器人、汽车等应用场合,也可应用于其它装置控制空气质量或者缺氧监控。
4.信号输出信号输出:模拟电压输出,IIC输出,UART输出,PWM输出。
接口定义:PIN编号功能说明1/3 +5V VCC2/4/9 GND5 TTL RXD (3.3V)6 TTL TXD (3.3V)7 I2C SCL (3.3V)8 I2C SDA (3.3V)10模拟输出(0~3.3V)11/12保留13清洁空气相对校准功能管脚,手动校准14PWM输出。
基于红外传感器的CO2测量装置
电路 中, 片 机采 用 T 公 司的 MS 40 ' 7 MS4 0 单 I P 3 F 4 , P 3 2 系列 单片机 的 C U采用 l P 6位精 简指令系统 , 集成有 l 6位 寄存器和常数发生器 , 代码效 率很 高 ; / D A转换 电路 , 将经
过内部 A D转换 器转换 后 的数字 量转 变成 相应 的模 拟量 / 输出 ; S4 5通信 电路 , R -8 用来 与上位机 通信 , 采用平衡 发送 和差分接收方式实现 通信 , 具有 极强 的抗共模 干扰 能力 和
0 引 言
程度就不同 。因此 , 同波长 的红外辐射 依次照射 到样 品 不 物质时 , 某些波 长的辐射 能被样 品物质选择 吸收而变弱 , 产 生红外吸收光谱 , 当知道某种物质 的红外 吸收光谱时 , 故 便 能从 中获得 该物质在红外区的吸收峰。同一 种物 质不 同气
体体积分数 时 , 同一吸收峰位置会有不 同的吸收强度 , 在 吸
bnhf P 3 ( e c r 4 0 简称为 E 3 ) I R E 3 o MS W4 0 , W4 0软件 提供 了 A 工程管理 、 程序编辑 、 码下载 、 代 调试等所有功能 。
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2 1 C 测 量 装 置组 成框 图 . O, 图2是 C , O 测量装置的组成框图。单片机控制光源驱 动电路驱动红外 发光 管 , O C 红 外传 感器 将检 测到 的 C O 气体体积分数转换成相应的 电信号 , 然后 经过放大 、 滤波处
二氧化碳传感器的应用和分类 传感器常见问题解决方法
二氧化碳传感器的应用和分类传感器常见问题解决方法二氧化碳传感器是用于检测二氧化碳浓度的机器。
二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料之一,作物干重的95%来自光合作用。
因此,使用二氧化碳传感器控制浓度也就成为影响作物产量的重要因素。
塑料大棚栽培使作物长期处于相对密闭的场所中,棚内二氧化碳浓度一天内变化很大,日出前达到值1000~1200ppm,日出后2.5~3小时降为100ppm左右,仅为大气浓度的30%左右,而且一直维持到午后2小时才开始回升,到下午4时左右恢复到大气水平。
应用当然气体传感器中不仅仅只有二氧化碳传感器应用广泛,其它气体传感器也有着广泛的应用,随着人们对气体传感器的深入认识,气体传感器将会被应用在更多环境中,当然我们在生产气体传感器的时候一定要确保它的灵敏性和稳定性。
分类红外二氧化碳传感器:该传感器利用非色散红外(NDIR)原理对空气中存在的CO2进行探测,具有很好的选择性,无氧气依赖性,广泛应用于存在可燃性、爆炸性气体的各种场合。
催化二氧化碳传感器:是将现场检测到的二氧化碳浓度转换成标准4-20mA电流信号输出、广泛应用于石油、化工、冶金、炼化、燃气输配、生化医药及水处理等行业。
热传导二氧化碳传感器:据混合气体的总导热系数随待分析气体含量的不同而改变的原理制成,由检测元件和补偿元件配对组成电桥的两个臂,遇可燃性气体时检测元件电阻变小,遇非可燃性气体时检测元件电阻变大(空气背景),桥路输出电压变量,该电压变量随气体浓度增大而成正比例增大,补偿元件起参比及温度补偿作用,主要应用场所在民用、工业现场的天然气、液化气、煤气、烷类等可燃性气体及汽油、醇、酮、苯等有机溶剂蒸汽的浓度检测。
线性传感器的参数与传感器的一些特性分析线性传感器是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。
在于把直线机械位移量转换成电信号。
为了达到这一效果,通常将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位,通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值。
红外二氧化碳传感器MH
红外二氧化碳传感器MH-410D用于红外线CO2检测生产厂家:郑州炜盛电子科技有限公司MH-410D 红外二氧化碳气体传感器是通用型、智能型、微型传感器,该传感器利用非色散红外(NDIR)原理对空气中存在的CO2进行探测,具有很好的选择性,无氧气依赖性,性能稳定、寿命长。
内置温度传感器,可进行温度补偿。
该传感器使用方便,具备有完整的气体探测、模拟电压信号输出和串口通信功能;可直接用来替代催化燃烧元件,广泛应用于存在可燃性、爆炸性气体的各种场合。
价格在1000左右。
MH-410D 红外二氧化碳气体传感器原理是根据CO2对特定波段红外辐射的吸收作用,使透过测量室的辐射能量减弱,减弱的程度取决于被测CO2气体中的CO2含量。
MH-410D 红外二氧化碳气体传感器基本特征:检测气体二氧化碳工作电压 4.5~5.5V dc工作电流75~85mA测量范围0~5%vol(0~100%vol范围内可选)输出信号范围0.4~2V dc分辨率1%FSD预热时间90s响应时间T90<30s重复性零点< ±100ppm SPAN <±500ppm长期漂移零点< ±300ppm/月SPAN < ±500ppm/月温度范围-20°C ~50°C湿度范围0~95%RH寿命>5年尺寸 20mm×16.6mm(直径×高)重量 15g结构尺寸如下图所示:MH-410D 红外二氧化碳气体传感器成品图:发展趋势:红外气体传感器及仪器适用于监测各种易燃易爆、二氧化碳气体,具有精度高、选择性好、可靠性高、不中毒、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长等显著优点。
这些优点将导致电化学、红外原理的气体检测仪器占领更广泛的行业高端市场,并在未来逐步成为市场主流。
应用领域:1)石油、化工、发电厂、冶金焦碳等工业过程控制;2)大气及污染源排放监测等环保领域;3)饭店、大型会议中心等公共场所的空气监测;4)农业、医疗卫生和科研等领域。
JX-CO2-102红外二氧化碳传感器模组使用说明书
红外二氧化碳模组传感器使用说明书JX-CO2-102Ver1.0一站式物联网供应平台第1章产品简介1.1产品概述JX-CO2-102系列是利用非分散性红外线技术(NDIR)测量二氧化碳的一种传感器。
红外光源发出的红外辐射经过一定浓度待测的气体吸收之后,与气体浓度成正比的光谱强度会发生变化,因此求出光谱光强的变化量就可以反演出待测气体的浓度。
红外二氧化碳传感器模组是采用NDIR红外吸收检测原理,将先进光路、精密电路与智能化软件相结合,形成一款通用型红外CO2传感器模组。
本产品采用进口红外光源和双通道热电堆探测器,对测量和参考信号的处理,并对进行温度补偿,即使在恶劣的温度和环境条件下,也能获得稳定可靠的测量结果。
具有NDIR产品特有的良好选择性,高灵敏度,无氧气依赖性,寿命长等特点。
JX-CO2-102系列产品采用镀金工艺制作而成。
本产品可广泛应用于暖通制冷换新风控制、室内空气质量监测、农业及畜牧业生产过程监控,可安装于智能楼宇、通风系统、控制器、壁挂使用、机器人、汽车等应用场合。
1.2参数指标测量精度50ppm或±5%F.S(25℃)2响应时间<30s(25℃)预热时间<1min(25℃)达到精度<5min(25℃)工作电压5V DC平均耗电<60mA)工作湿度0~95%RH(非凝露JX-CO2-102-1W0-10000ppmJX-CO2-102-3W0-30000ppmJX-CO2-102-5W0-50000ppm1.4引脚定义JX-CO2-102系列红外二氧化碳的引脚定义如下表(图)所示:3一站式物联网供应平台4备注:传感器接口为7Pin-1.25mm 插座和7Pin-2.54mm 排针连接。
1.5产品外观下图是产品的外观和结构尺寸图,以及安装孔位,如图所示:本产品安装固定孔位间距为46mm,孔径为3.5mm;第2章通信协议2.1通信参数数据位8位才会恢复当前浓度值。
基于红外传感器的CO2气体检测电路设计
基于红外传感器的CO2气体检测电路设计随着人类社会的进步和科学技术的发展,人们的生活水平得到了迅速提高,工业生产规模也迅速扩大,但同时导致了二氧化碳的排放成倍增长,如温室效应,土地荒漠化程度加速等,严重影响并破坏着人类的生存环境。
另外,二氧化碳是作物光合作用的主要原料,其含量合适与否直接影响作物的生长。
近年来,随着人们环保意识的增强,科技进步的进步,如何快速检测二氧化碳的含量,削减二氧化碳的排放,已成为各级政府和广大有识之士特别关注的问题,因此研究并设计二氧化碳检测电路具有十分重要的意义。
目前检测二氧化碳的方法主要有化学法、电化学法、气相色谱法、容量滴定法等,这些方法普遍存在着价格贵,普适性差等问题,且测量精度还较低。
而传感器法具有安全可靠、快速直读、可连续监测等优点。
目前各种检测用的二氧化碳传感器主要有固体电解质式、钛酸钡复合氧化物电容式、电导变化型厚膜式等,这些传感器存在对气体的选择性差、易出现误报、需要频繁校准、使用寿命较短等不足。
而红外吸收型二氧化碳传感器具有测量范围宽、灵敏度高、响应时间快、选择性好、抗干扰能力强等特点。
为此本设计采用红外吸收型二氧化碳传感器,整个电路设计力求简单易用,快速直读,价格低廉。
1 检测电路的工作原理1.1 红外吸收型二氧化碳气体传感器的工作原理〔1〕红外吸收型CO2气体传感器是基于气体的吸收光谱随物质的不同而存在差异的原理制成的。
不同气体分子化学结构不同,对不同波长的红外辐射的吸收程度就不同,因此,不同波长的红外辐射依次照射到样品物质时,某些波长的辐射能被样品物质选择吸收而变弱,产生红外吸收光谱,故当知道某种物质的红外吸收光谱时,便能从中获得该物质在红外区的吸收峰。
同一种物质不同浓度时,在同一吸收峰位置有不同的吸收强度,吸收强度与浓度成正比关系。
因此通过检测气体对光的波长和强度的影响,便可以确定气体的浓度。
根据比尔朗伯定律,输出光强度、输入光强度和气体浓度之间的关系为:(1)式中为摩尔分子吸收系数;C 为待测气体浓度;L 为光和气体的作用长度(传感长度)。
二氧化碳检测仪原理
二氧化碳检测仪原理
二氧化碳检测仪(CO2检测仪)是一种用于测量空气中二氧
化碳浓度的仪器。
其工作原理基于化学和物理属性的变化。
在CO2检测仪中,常用的工作原理之一是非分散红外(NDIR)光谱法。
该方法利用二氧化碳对特定波长的红外光的吸收特性。
首先,通过光源产生特定波长的红外光,然后使其通过一个空气样品室。
样品室内的空气中含有二氧化碳气体,在红外光的作用下,二氧化碳分子会吸收红外光。
接下来,使用检测器测量红外光的强度,被吸收的红外光的强度与二氧化碳浓度正相关。
最后,通过对测量值进行处理和校准,可以得到准确的二氧化碳浓度值。
除了NDIR光谱法,其他工作原理也被用于CO2检测仪。
例如,化学传感器或气体敏感电阻器(GSR)可以检测二氧化碳浓度。
这些传感器基于二氧化碳与特定的化学材料或金属氧化物之间的反应。
当二氧化碳与这些材料接触时,会引起电阻率或电位的变化,进而测量二氧化碳浓度。
总的来说,二氧化碳检测仪的工作原理是基于测量CO2与特
定物质的化学或物理性质之间的相互作用。
这些原理通过检测器转化为电信号,并经过处理和校准,最终提供准确的二氧化碳浓度数据。
非分光红外二氧化碳浓度测量仪的研究
非分光红外二氧化碳浓度测量仪的研究王学水;张冉冉;池金波【摘要】介绍了一种非分光红外(NDIR)CO2浓度测量仪.从红外辐射与红外吸收的基本原理出发,以双通道气体吸收模型为基础,结合传感器技术,完成了以CO2浓度检测功能为核心的理论分析;围绕红外光源和红外探测器设计了驱动电路和信号处理电路,并把传感器安装在受保护的光路系统中;并且根据实验所得数据改进了浓度计算方法.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2016(035)019【总页数】4页(P81-83,88)【关键词】CO2检测;非分光红外;红外传感器【作者】王学水;张冉冉;池金波【作者单位】山东科技大学电子通信与物理学院,山东青岛266590;山东科技大学电子通信与物理学院,山东青岛266590;山东科技大学电子通信与物理学院,山东青岛266590【正文语种】中文【中图分类】TH73二氧化碳作为大气中重要的组成成分在人们的日常生产生活中起着极其重要的作用。
电化学法、色谱法、光学吸收法等CO2浓度检测技术在国内外已有成熟的应用,但把上述方法应用到民用电子,受应用环境、精度要求和成本等的限制,难以普及。
非分光红外法又称非分散红外吸收分析(NDIR),即由光源发出的光直接穿过试样后通过滤镜到达检测器。
基于NDIR的气体浓度检测设备具有稳定性好、体积小、响应时间快以及良好的便携性等优点。
目前,国内基于非分光红外原理的CO2浓度测量仪的测量范围为体积分数的3%~30%(30 000 ppm~300 000 ppm),测量电路和浓度计算方法适用于对应的浓度测量范围,数据拟合方式为最小二乘法。
对0~5 000 ppm浓度范围的测量技术没有专门研究,而5 000 ppm被认为是人对CO2长期耐受浓度的极限。
本文应用非分光红外技术,研究了室内低浓度范围的CO2气体的测量方法。
红外CO2气体浓度检测技术是以朗伯比尔定律为理论基础,根据双通道气体吸收模型来计算CO2的浓度。
红外二氧化碳传感器的校零功能及注意事项
空气电台 红外二氧化碳传感器的校零功能及注意事项1. 红外二氧化碳传感器校零功能为方便用户校准零点,红外二氧化碳传感器有三种校零方式:手动校零、命令校零和自动校零。
所说的校零都是指校准400ppm.(1)红外二氧化碳传感器手动校零手动校零是在传感器的HD管脚输入低电平进行校零,低电平需持续3秒以上。
校零前请确保传感器在400ppm浓度下稳定运行5分钟以上(10分钟以上更佳)。
(2)红外二氧化碳传感器命令校零命令校零是通过UART串口发送校零命令进行校零,校零前请确保传感器在400ppm 浓度下稳定运行5分钟以上(10分钟以上更佳)。
(3)红外二氧化碳传感器自动校零自动校零是传感器在连续运行一段时间后,根据环境浓度智能判断零点并自行校准。
校准周期为自上电运行起,首次满48小时校零一次,以后每72小时校零一次。
自动校零所校准的零点也是400ppm。
自动校零功能比较适合用于办公环境,也基本能适用于家庭环境。
但不适用于农业大棚、养殖场、冷库等场所,在这类场所应关闭自动校零功能,关闭后请用户定期对传感器进行零点检测,必要时进行命令校零或手动校零。
2. 红外二氧化碳传感器注意事项(1)在传感器的焊接、安装、使用等过程中应避免其镀金塑胶腔体承受任何方向的压力。
(2)传感器如需放置于狭小空间,此空间应通风良好,特别是两扩散窗应处在通风良好的位置。
(3)传感器应远离热源,并避免阳光直射或其他热辐射。
(4)传感器应定期校准,校准周期建议不大于6个月。
(5)不要在粉尘密度大的环境长期使用传感器。
(6)请在传感器供电范围内使用传感器。
(7)手动校零或发命令校零时,建议在稳定的气体环境下连续工作10分钟以上。
微流红外气体分析仪器在CEMS应用中的关键难点及检定方法探讨
微流红外气体分析仪器在CEMS应用中的关键难点及检定方法探讨微流红外气体分析仪器在CEMS应用中的关键难点及检定方法探讨前言节能减排是世界范围内的主旋律,更是我国的基本国策。
近三十年来经济得到快速发展,而由此带来的空气污染问题也是非常严重,为防止空气质量恶化、维护国民的身体健康、改善生活环境及提高生活质量,国家颁布了《中华人民共和国大气污染防治法》,国家、地方也制定了相应的大气污染物排放标准,并要求固定污染源必须安装CEMS,实施大气污染源排放污染物总量监测与控制。
因此,安装稳定、可靠的CEMS至关重要。
根据《固定污染源烟气排放连续监测技术规范HJ75-2007》和《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及监测方法HJ76-2007》的要求,气态污染物CEMS主要有完全抽取法、稀释抽取法、直接测量法,从准确性、经济性、运行稳定性、维护便捷性等方面考虑,目前国内绝大部分CEMS采用完全抽取法,分析主机采用微流方法的红外气体分析仪器。
目前对于CEMS配套的仪器主要来自于ABB\\SIMENSE\\FUJI\\HORIBA等企业,国内的主要分析仪器厂家依然使用80年代的微音器技术。
对于不同的红外气体监测方法和仪器,怎样在原理上确保仪器的精度和稳定性,以及现场的适应性,我国没有系统的研究。
本文试图对红外气体分析仪器的技术关键以及检定方法做一探讨。
1、概述目前国际上气态污染物成分测量方法主要有非分光红外(NDIR)、紫外(UV)、化学发光(CLD)等,国内外CEMS运行情况表明,非分光红外方法是CEMS应用的主流。
下图是日本1997年CEMS所用仪器测量方法的分配比例图。
图1 日本1997年统计的CEMS所用仪器测量方法比例图1.1分析方法比较表1 不同气态污染物分析方法比较一览表由上表所示,CLD测试方法只能测试NO x,若需要测试SO2还需配备其他仪表,而且价格水平较高;UV紫外吸收方法能够满足低浓度SO2测试的需要,但是用于测试NO x等气体效果不是很好,另外由于紫外光源寿命一般不高于6个月,存在寿命短的问题。
非分散红外吸收法二氧化碳测定仪, 便携式红外线分析仪
一、不分光红外线二氧化碳分析仪简要介绍:可以检测室内CO2浓度、温度和湿度。
仪器带有数据储存256组,配有USB接口,可以连接电脑,具有非常清晰的彩色触摸屏,声光报警提示,带内置泵,广泛用于公共场所、卫生监督所、环境监测站、等CO2气体的检测。
本仪器符合GB/T18204.2-2014,GB/T18204.2-2014公共场所卫生检验方法第2部分:化学污染物(2014-12-1实施)本标准代替GB/T18204.23-2000公共场所空气中一氧化碳测定方法、GB/T18204.24-2000公共场所空气中二氧化碳测定方法等部分二、不分光红外线二氧化碳分析仪仪器特点:1、红外原理检测空气中的:二氧化碳浓度、环境温度和湿度。
2、仪器自带数据存储,储存数据可达256组,可以直接查询检测数据。
3、自带吸气泵可将数十米距离外气体吸入仪器进行测定。
4、带有USB数据接口,可以将数据导入电脑。
5、具有超大彩色触摸屏数字、字符显示、瞬时值、峰值、小值显示。
6、仪器显示有ppm、mg/m3两种显示数据,可以自动转换。
三、不分光红外线二氧化碳分析仪技术参数:原理:不分光红外法,即国标法检测气体:二氧化碳(CO2)、温度、湿度。
测量量范围:0-10000ppm,即0~1%;仪器显示:ppm、mg/m3、温度、湿度测量精度:1ppm.超大彩色触摸屏和数据查询功能。
数据存储256组。
可查询到测量日期时间。
有USB接口、可以和电脑连接。
内置可充电电池。
有:声、光报警响应时间:≤10秒重复性:≤1%(F.S)电池工作时间:连续工作大概200小时左右供电:220VAC+10%;9VDC+10%外形尺寸:205x180x98mm四、不分光红外线二氧化碳分析仪配置:(1)仪器主机(含内置电池)一台(2)充电器一只(3)采样杆一套(4)采样软管一根(5)铝合金携带箱一只(6)操作手册和合格证一份。
GBT 18204.2-2014不分光红外分析法CO、CO2测定仪
不分光红外线气体分析仪,不分光红外线一氧化碳气体分析仪,不分光红外线二氧化碳气体分析仪,GB/T18204.2-2014一、GB/T18204.2-2014不分光红外分析法CO、CO2测定仪简介TC-3012AE1便携式红外CO/CO2分析仪根据GB/T18204.2-2014公共场所卫生检验方法第2部分:化学污染物(2014-12-1实施)的国家标准要求,用于检测环境中的CO/CO2浓度并提供预警。
其采用先进的非色散红外线技术(即CO/CO2气体对红外光谱的选择性吸收)作为检测原理,配备精密设计的光学吸收池和稳定可靠的电路,同时在软件上采用精确的修正算法对CO/CO2浓度进行修正,保证其在全量程范围内有良好的线性度与较小的测量误差。
二、GB/T18204.2-2014不分光红外分析法CO、CO2测定仪特点:1、满足GB/T18204.2-2014公共场所卫生检验方法第2部分:化学污染物(2014-12-1实施)的国家标准要求2、采用320×240彩色触摸屏显示,具有人性化的操作界面3、CO量程:0~50ppm,分辨率0.1ppm,误差≤2%F·S4、CO2量程:0~0.5%,误差≤0.01%或读数的10%(取较大者)5、自动存储历史数据,存储时间可设定,历史数据可远程下载6、智能的校准算法,最少仅需1种标准气体即可完成校准7、硬件电路具有良好的通用型和集成性,方便后期功能扩展与维护,可按用户需求改变量程、使用场合8、模块化的软件结构设计,易于后期维护与升级9、良好的抗干扰性,检测结果不受NH3、CH4、H2S等气体影响10、TC-3012AE1便携式红外CO/CO2分析仪功能丰富,操作方法简单,连接好电源线开机预热60分钟后即可实现对CO、CO2的连续检测,可广泛应用于空气质量检测、环境保护、医疗、科研等场合。
三、GB/T18204.2-2014不分光红外分析法CO、CO2测定仪技术参数设置单位CO2的浓度单位为%,不能进行修改。
二氧化碳检测装置的设计与实现正文
二氧化碳检测装置的设计与实现正文二氧化碳是导致全球气候变化的主要温室气体之一、随着全球工业的发展,二氧化碳的排放量不断增加,给地球带来了严重的环境问题。
因此,设计并实现一个高效可靠的二氧化碳检测装置对于控制和减少二氧化碳排放至关重要。
本文将介绍一个基于气体传感器的二氧化碳检测装置的设计与实现。
首先,需要选择合适的气体传感器。
二氧化碳气体传感器的类型有多种,包括红外传感器、电化学传感器和半导体传感器等。
在这里,我们选择红外传感器作为二氧化碳检测装置的核心传感器。
红外传感器可以通过检测二氧化碳分子在红外光波段的吸收来实现对二氧化碳浓度的测量,具有高精度和稳定性。
接下来,设计硬件电路。
主要包括传感器模块、控制模块和显示模块。
传感器模块负责接收外界环境中的二氧化碳气体,将其转化为电信号输出。
控制模块负责对传感器模块的输出信号进行处理,并根据设定的阈值进行告警或控制其他设备的运行。
显示模块将检测到的二氧化碳浓度显示在屏幕上,方便用户观察和分析。
然后,进行软件编程。
软件编程主要分为传感器数据读取和处理、数据分析和显示三个部分。
传感器数据读取和处理是通过控制模块对传感器模块输出的电信号进行采集和处理,得到二氧化碳浓度值。
数据分析是对浓度值进行分析,如果超过设定的阈值则进行告警。
显示部分将测量到的二氧化碳浓度值以数字和图形的形式显示在屏幕上,可以方便用户直观地了解当前的二氧化碳浓度。
最后,进行电路和软件的整合,并进行测试和调试。
调试过程中需要注意传感器与控制模块之间的连接和通信是否正常,数据读取和处理是否准确等。
同时需要验证设定的阈值和告警功能是否正常。
通过多次测试和调试,确保二氧化碳检测装置的稳定性和准确性。
总结来说,设计与实现一个高效可靠的二氧化碳检测装置需要选择合适的气体传感器,并进行硬件电路和软件编程的设计与实现。
通过合理的积分布局与扩展入口,可方便后期升级与维护。
同时,需要进行测试和调试,确保装置的稳定性和准确性。
二氧化碳的不分光红外线气体分析仪法
二氧化碳的不分光红外线气体分析仪法11原理空气中的二氧化碳抽入不分光红外线分析仪内,吸收特定的红外线;在一定范围内,吸收值与其浓度呈定量关系。
根据吸收值测定二氧化碳的浓度。
1.2仪器1.2.11铝塑采气袋,0.5-11o1.2.2双联橡皮球。
1.2.3不分光红外线分析仪。
主要技术指标:1.3试剂1.3.1变色硅胶:于120。
C干燥2h。
1.3.2零点校准气1.3.2.1二氧化碳校准气:高纯氮(纯度99.99%)或经过烧碱石棉或碱石灰和变色硅胶净化的清洁空气。
1.3.3量程校准气1. 3.3.1二氧化碳校准气:CO2/N2标准气(0.5%),贮存于铝合金瓶内,不确定度〈2%。
临用前,用二氧化碳零点校准气稀释成所需浓度的标准气体。
1.4样品的采集、运输和保存现场采样按照GBZ159执行。
用双联橡皮球将现场空气样品打入采气袋中,放掉后,再打入现场空气,如此重复5~6次;然后,将空气样品打满采气袋,密封进气口,带回实验室测定。
1.5分析步骤1.5.1实验室测定:按仪器操作说明,将不分光红外线分析仪调节至最佳测定状态。
将采气袋中的样品空气通过干燥管进入仪器的气室,待读数稳定后,读取二氧化碳的浓度。
1.5.2现场测定:将不分光红外线分析仪带至采样点。
按仪器操作说明,将不分光红外线分析仪调节至最佳测定状态。
直接将空气样品采入仪器内测定,待读数稳定后,读取二氧化碳的浓度。
1.6计算1.6.1空气中二氧化碳浓度由仪器直接读取,通常不再进行计算。
1.6.2时间加权平均容许浓度按GBZ159规定计算。
1.7说明1.7.1本法的检出限:二氧化碳为0.001%;测定范围:二氧化碳为0∙001%~0∙5%ο若浓度超过测定范围,应选择较大量程进行测定。
1.7.2本法的精密度和准确度取决于量程校准气的不确定度和仪器稳定性误差。
1.7.3由于空气中的水分对测定有干扰,在测定样品时,应将样品空气先通过变色硅胶管,除去水分。
二氧化碳为4∙3um,甲烷为3.3μ∏ι,因此,甲烷不干扰本法的测定。
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因素 的影 响 。因此 , 于 变温 、 对 变气 压 的工作 环境 , k
红外 光谱 吸收 法是 利用气 体 对红外 光 吸收特 征 实 现气体 成分 和浓 度分 析 的 。当某一光 波通 过被 测 气体 时其 强度 明显减 弱 , 光波 强度 发生 衰减 , 且衰 减
综 合 录 井工 作 。通 讯 地 址 :5 0 4山东 省 东 营 市 勘 探 路 5号 。电 话 :04 ) 59 3 。E malz az@ so. Ol 276 ( 5 68 5 4 1 i h oy lfCI : l
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62 ・
录 井 工 程
21 O O年 3月
通过检 测透光光 强 J即可计算 出影 响透过 光 强 J 从 。 在 入射 光强 J 、 体 介 质厚 度 z吸 收 系数 k恒 。气 、
定 情况 下 , 体 浓度 P决 定 透过 光强 J的大小 , 气 因此
在 读 工 程 硕 士 ,9 0年 出 生 ,0 3年 毕 业 于辽 宁石 油化 工 大 学 测 控 技 术 与 仪 器 专 业 , 在 胜 利 石 油 管 理 局 地 质 录 井 二 分 公 司从 事 18 20 现
度。
关键 词 C 红 外 光 谱 吸 收 法 信 号 采 集 分 布 离 散 程 度 O
0 引 言
检测 钻井 液 中所含 非烃 类气体 的成分及 其浓 度
程 度与 该气 体浓 度有关 , 两者 间 的关 系遵 守 朗伯一 比
尔定 律 。基本 原 理结构 如 图 1 。
气体入口 气体出口
大部 分有 机 和无机 多原 子分 子气 体在 红外 区有 特征 吸收 波长 。 当红 外 光 通 过 时 , 这些 气 体 分 子对 特定 波长 的透 过光 强 由朗伯一 比尔定律 表示 :
一 e 印 - () 1
收法气 体检 测设 备现 在可 以做得 非 常小巧 且更 加实 用 , 便用 于录 井领域 。 方 胜 利石 油 管 理 局 地 质 录 井 公 司研 制 的 C 2 O 检 测设备就是利 用 红外 光谱 吸 收法 。红外 光谱 吸收法 气体 检测设备一般包 括红外发光 源 、 红外 传感 器 以及 控制 、 采集处理 等部分 , 中发 光 源 和传感 器 特性 是 其 检测 精度的主要 决定 因素 , 制 、 控 采集 部分 必 须 与之 相 匹配才能最大 限度 提高检测 系统 的整体性 能 。
红外 发光管
红 外
检测器
气体 的热 传导 特性 检 测 某 一 组 分气 体 浓 度 的方法 ,
这种 方法 易受其 他 气 体组 分 干扰 , 测 复 杂 的气体 检
图 1 红 外 检 测 器 原 理
组分 时检 测精 度 较低 , 以满 足 标 准 要求 。随 着 电 难
子技术 和 材料工 艺 的 发展 , 先 复杂 的红 外 光谱 吸 原
式 中 。 —— 入 射光 强 , ; I x
— —
透 过 光 强 ,x l;
z —— 气体 介 质厚 度 ,m; c P —— 气体 浓 度 , lL; mo/
k —— 吸 收系数 , / to・m) L ( lc 。 o
1 检 测 原 理
1 1 红 外 检 测 原 理 .
吸收 系数 k是 一 个 非 常复 杂 的 量 , 不仅 与 气体
第 2 l卷
第 1 期
录 井 工 程
・ 1 6 ・
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录井装 备 ・
红外 C 2 O 检测设备及其信号采集方法改进
赵 志 毅
( 利 石油 管 理 局 地 质 录 井 二 分公 司 ) 胜
赵 志 毅 .红 外 C 测 设 备 及 其 信 号 采 集 方 法 改 进 .录 井 工 程 。 0 0 2 ( ) 6 ~ 6 O 检 2 1 ,1 1 :1 4
达 4 0 0h。 0 0
当一些 晶体受 热 时 , 晶体 两端将 会 产 生数 量 在
相等 而极性 相反 的电 荷 , 这种 由于 热变 化 产 生 的 电 极化 现象 , 被称为热 释 电效 应 。通 常 , 晶体 自发极 化
在 油气 勘探 开发 过程 中具 有 重 要 意义 , 常钻 井 液 通 中的非烃 类气 体有 C Hz等 , 中 C 气 体对 勘 O、 其 O。
探 开发解 释 评 价 极 为 重 要 。常 用 的检 测 C 。浓 度 O 的方 法有 热导 法和 红外光 谱 吸收法 。热 导法 是根 据
摘 要 基 于 红 外 光 谱 吸 收法 检 测 受其 他 气体 干 扰 较 小 的优 势 , 制 开 发 了红 外 C 检 测 仪 , 介 了其 检 测 原 理 、 研 O: 简 构 成 、 套 电路 。红 外 光谱 吸 收 法 的核 心 是 红 外发 光 源 、 外 传 感 器 及 信 号 采 集 处 理 部 分 。 根 据 红 外 传 感 器 特 点 配 红 提 出一 种 信 号 采 集 方 法 。 目前 常用 的 采 集 方 法 对 比 表 明 , 同 等 配 置 条 件 下 。 种 方 法 具 有 更 优 的 分 布 离 散 程 与 在 这
1 2 热 释 电效 应 .
司 的 P S 3 2 C G2 G2 Y 2 8T / 0和 I 7 5 R乙 1 。
I 1 RL 7 5发光 管 采 用 低频 电 调制 , 是一 种 白炽 灯 , 长 从 可 见 光 到 5 m, 合 轻 烃 (3 0~ 波 适 . 3 5 m) C 4 1 ~4 4 m) 有 限 制 的 适 合 c . 、 O (. 5 . 、 0 (. m) 46 的探 测 , 有 高 可靠 稳 定 的输 出 , 间 常 具 时 数短 , 使用 寿命 长 , 5V 电源工 作 时 , 用 寿命 可 在 使