NDIR红外气体传感器的基本概述
NDIR红外气体传感器的基本概述
一、ＮDＩR红外气体传感器得基本概述1.简介NDIR红外气体传感器用一个广谱得光源作为红外传感器得光源,光线穿过光路中得被测气体,透过窄带滤波片,到达红外探测器、其工作原理就是基于不同气体分子得近红外光谱选择吸收特性,利用气体浓度与吸收强度关系(朗伯—比尔Lambeｒｔ-Beｅr定律)鉴别气体组分并确定其浓度得气体传感装置。
其主要由红外光源、光路、红外探测器、电路与软件算法组成得光学传感器,主要用于测化合物,例如:CH4、ＣＯ2、N２O、CO、SO2、ＮH３、乙醇、苯等,并包含绝大多数有机物。
2.原理由于各种物质分子内部结构得不同,就决定了它们对不同波长光线得选择吸收,即物质只能吸收一定波长得光。
物质对一定波长光得吸收关系服从朗伯—比尔(Ｌａmbeｒt2Ｂｅer)吸收定律。
下图为ＮDIＲ红外气体分析原理图:以CO2分析为例,红外光源发射出１～20μｍ得红外光,通过一定长度得气室吸后,经过一个4。
26μm波长得窄带滤光片后,由红外传感器监测透过4。
2６μｍ波长红外光得强度,以此表示CO2气体得浓度。
3.分类1)根据红外探测器得通道数,可以划分为单通道NDＩＲ气体传感器与双通道NDIR气体传感器。
单通道就就是在红外探测器内部集成了一个敏感元件以及窄带滤波镜片;双通道就就是在单通道得基础上,集成了一个参考通道、我公司红外传感器产品皆为双通道类型,长期稳定性更好,受环境温度影响小、2)根据探测气体种类,可以划分为单一气体与复合气体传感器。
目前市场上绝大部分ＮDIＲ气体传感器都就是针对单一气体组分进行测量得,技术比较成熟,应用也比较广泛。
4.应用红外线气体分析器主要应用领域: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得空气监测;4)农业、医疗卫生与科研等领域;例如:(1)合成氨流程得醇化塔进(出)口,用红外气体分析器分析CＯ与CO2;(2)甲醇生产流程得脱碳工段,用红外气体分析器分析CO与CO2;(３)环保排放监测,用红外气体分析器分析SO2与ＮＯx。
关于TDLAS和NDIR技术
关于TDLAS和NDIR技术
1、可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器的波长调谐特性,
获得被选定的待测气体特征吸收线的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或者
定量分析。
在大气痕量气体和气体泄漏的监测中,为了提高探测的灵敏度, 一
般会根据具体情况对激光器采取不同的调制技术如波长调制、振幅调制、频率
或者位相调制等,同时和长光程吸收池相结合使用,并辅之以各种噪声压缩技
术。
TDLAS不仅精度较高,选择性强而且响应速度快,已经广泛用于大气中多种
痕量气体的检测以及地而的痕量气体和气体泄漏的检测。
用TDLAS 技术的话，有个原则，就是光程越长，其精准度越高。
2、非分散性红外线技术（NDIR）是一种基于气体吸收理论的方法。
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。
3、这两种检测技术的共同点都是利用气体分子吸收红外线的特性，二者的区别
在于光源。
红外检测技术是利用红外线做光源，是广谱的光源，即使经过滤光
片依然是广谱的光源，所以红外气体传感器的选择性差灵敏度低（譬如：汽车
尾气就有可能产生干扰）。
激光光谱技术采用激光器做光源，是单一频率的光
源，光源的频率可以和气体分子的吸收频率一致，所以激光光谱技术的特点是
选择性好、灵敏度高。
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红外二氧化碳传感器
高分辨率红外二氧化碳CO2气体传感器二氧化碳气体传感器描述：红外二氧化碳传感器利用NDIR技术检测CO2气体浓度。
传感器内部有一个红外光源，一个双元件红外探测器，一个独特的光波导让气体扩散进去，ARM7内核微处理器，输出电压与电源极性无关。
传感器可以设置为线性电压输出，全量程0.4V-2.0V参考供电电源负极，或者设置为催化燃烧格式输出，通常零点是中间电压，相对于检测管脚在满量程点的电压是100mV。
此外，通过串口连接可以读取输出值和访问内部配置。
通信连接点3系的Prime2是焊盘，5系的Prime2是管脚。
内部的集成电路可以实现的功能如驱动光器件，提取检测信号，把信号强度转化为浓度，进行温度补偿和量化输出值等。
在催化燃烧配置时，Prime2可以在满足电源供电要求的条件下，不改变电路并完全替代催化燃烧传感器。
当Prime 2用于恒流催化燃烧电路时，外围元件需要满足电源要求。
二氧化碳气体传感器特性：★原装进口传感器,且体积全球最小；★可检测空气中上百种可燃及有毒有害气体的浓度和泄露；★采用先进微处理技术, 响应速度快, 测量精度高, 稳定性好；★具有良好的搞干扰性能, 使用寿命长达8年;★电压和串口同时输出特点, 方便客户调试使用,★传感器出厂精准标定,使用现场无须标定, 关键参数自动识别；★全量程范围温度数字自动跟踪补偿, 保证测量准确性；★更换时无须标定；★全最简化的外围电路, 生产简单, 操作方便;软件自动校准,★在可直接输出0.4-2V, 0-1.6V, 0-4V, 0-5V等电压信号和TTL电平信号;★安全型电路设计, 可带电热拔插操作;★PPM, %VOL, mg/m3三个单位显示；★防高浓度气体冲击的自动保护功能；外观描述所有尺寸以mm为单位（±0.1mm，除非标注）。
Rx和Tx 3系的为焊盘输出格式Prime1可以配置为催化燃烧格式输出或线性电压输出。
两种格式都不受电源极性影响，如下所示：线性电压设置:温度补偿在标定气体浓度水平的零点和量程点都有温度补偿。
ndir法
NDIR法1. 什么是NDIR法？NDIR法是一种用于气体分析的常见技术，全称为非分散红外光谱法（Non-Dispersive Infrared Spectroscopy）。
该技术利用红外辐射与待测气体分子之间的相互作用来测量气体浓度。
NDIR法广泛应用于环境监测、工业过程控制、室内空气质量监测等领域。
2. NDIR法的原理NDIR法基于被测气体对特定波长的红外辐射的吸收特性。
其原理可简述如下：1.光源发出特定波长的红外辐射。
2.经过一个滤光器，只有目标波长的光通过。
3.入射光通过一个参比腔和一个待测腔。
4.在参比腔中，没有待测气体存在，光能够顺利通过。
5.在待测腔中，存在待测气体，部分光被吸收。
6.接收器接收通过样品后剩余的光信号。
7.比较参比腔回传信号和待测腔回传信号的差异，计算出待测气体的浓度。
3. NDIR法的优势NDIR法在气体分析领域中具有以下优势：3.1 高精度由于NDIR法利用红外吸收特性进行测量，因此具有很高的精确度。
该方法能够对多种气体进行准确的定量分析，可达到ppm（百万分之一）甚至ppb（十亿分之一）级别的浓度检测。
3.2 高选择性不同气体对红外光的吸收特性有所差异，因此可以通过选择合适的滤光器和波长来实现对特定气体的选择性分析。
这使得NDIR法在复杂环境中能够准确地识别目标气体。
3.3 响应速度快NDIR法响应速度较快，通常在几秒钟内即可完成一次测量。
这使其在实时监测和快速反应的应用中非常有效。
3.4 耐久性好由于NDIR法使用无机滤光器和固态探测器，相比于其他传感器技术，更耐久且不易受到环境条件变化的影响。
这使得NDIR法适用于各种恶劣的工业环境。
4. NDIR法的应用NDIR法广泛应用于以下领域：4.1 环境监测NDIR法可用于监测大气中的污染物浓度，如二氧化碳、一氧化碳和甲烷等。
通过对这些污染物的快速准确测量，可以及时采取措施保护环境和人类健康。
4.2 工业过程控制在工业生产中，NDIR法可用于监测和控制各种气体的浓度，如溶剂蒸发过程中有机溶剂的排放、燃烧过程中产生的废气等。
NDIR红外气体传感器的基本概述
NDIR红外气体传感器的基本概述NDIR红外气体传感器（Non-dispersive Infrared Gas Sensor）是一种利用红外辐射原理检测气体浓度的传感器。
它由红外光源、气体室、红外滤波器、检测器以及电子信号处理电路等组成。
这种传感器主要用于测量空气中的气体浓度，如CO2、CO、CH4等。
NDIR传感器的工作原理是通过红外吸收特性来检测气体浓度。
当红外光源照射到气体室中的气体时，气体中的特定组分会吸收特定波长的红外光，吸收光的强度与气体浓度成正比。
检测器接收红外光，并通过与光源的参考信号进行比较，计算出气体的浓度值。
为了提高传感器的性能，NDIR传感器通常使用窄带滤波器，以选择性地传递特定波长的红外光。
这样可以排除其他波长的干扰光，提高气体浓度的测量精度。
NDIR传感器有许多优点。
首先，它具有高度可选择性。
通过选择不同的滤波器，可以检测多种气体，从而适应不同的应用需求。
其次，NDIR传感器灵敏度高，可检测到极低浓度的气体。
同时，它对温度和湿度的依赖性也较小，可以在不同的环境条件下进行可靠的气体浓度测量。
此外，NDIR传感器具有快速响应时间和长寿命的特点。
然而，NDIR传感器也存在一些局限性。
首先，由于传感器本身的设计和结构复杂，其制造成本较高。
另外，一些特定的气体分子如氧气（O2）和水蒸气（H2O）具有较高的红外吸收能力，这可能会导致测量上的干扰。
此外，NDIR传感器的响应时间较慢，无法实现实时监测。
为了克服这些问题，研究者们正在不断改进NDIR传感器的设计和技术。
他们提出了多通道测量、温湿度补偿和智能算法等方法来提高传感器的性能。
此外，一些新型材料的应用也为NDIR传感器的发展提供了新的可能性。
总之，NDIR红外气体传感器是一种重要的气体浓度检测工具。
它通过利用红外光的吸收特性来测量气体浓度，具有高度可选择性、高灵敏度和稳定性等优点。
随着技术的发展，NDIR传感器在环境监测、工业安全和室内空气质量监测等领域的应用将会越来越广泛。
非色散红外气体分析仪原理
非色散型红外线气体传感器工作原理
非色散型红外线气体传感器，简称为NDIR(non-dispersive infrared)气体传感器，它的具体工作原理：气体传感器是通过由入射红外线引发对象气体的分子振动，利用其可吸收特定波长红外线的现象来进行气体检测的，红外线的透射率(透射光强度与源自辐射源的放射光强度之比)取决于对象气体的浓度。
不过非色散型红外线气体传感器由红外线放射光源、感光素子、光学滤镜以及收纳它们的检测匣体、信号处理电路构成，其次在单光源双波长型传感器中，在2个感光素子的前部分别设置了具有不同的透过波长范围阈值的光学滤镜，通过比较可吸收检测对象气体波长范围与不可吸收波长范围的透射量，就可以换算为相应的气体浓度。
ndir检测器原理
ndir检测器原理
由于可燃气体的危险性，在工业、科学研究、安全领域，对可燃气体的检测及监测显得尤为重要。
NDIR（非预充气体气体检测器/无汞红外热检测器）是一种用于检测可燃气体含量的有效检测方法，它可以准确地检测出少量可燃气体的泄漏，也可以监测大量的可燃气体的变化。
NDIR检测器的工作原理是：NDIR检测器采用热敏元件（催化剂和催化气体），在被检测气体经过催化剂时发生化学反应，释放出可见光，同时热电偶能够探测到热量，最后得到气体浓度的测量值。
NDIR检测器由传感器头和控制器两部分组成，传感头由催化剂和催化气体，热检测器，热电偶，滤波器，镜片，红外滤光片等组成，控制器通过检测传感头的信号，与预先设定的参数比对，根据检测结果将气体浓度测量值转换为屏幕显示的值。
传感头会根据被检测气体的特性，优化检测数，提高检测敏感度和准确性。
NDIR检测器有几种不同的传感头，他们可以检测到多种可燃气体，包括丙烷、乙烷、一氧化碳、甲烷、氨等气体。
每种传感头都有不同的参数优化，通常会考虑催化剂的性质，以及被检测气体的吸收率和分解率，从而确定检测的精度，以确保准确的浓度数据的输出。
NDIR检测器的优点在于安全使用，准确度高，操作简单，输出反应灵敏，而且无需添加汞成分，对环境污染较小。
它的缺点在于工作环境温度较高时容易受到影响，而且在检测多种气体时容易出现干扰，需要进行多次测量才能得出准确结果。
综上，NDIR检测器是一种高精度、灵敏、安全的检测设备，可
以准确检测出可燃气体的含量，是工业，科学研究，安全领域常用的可燃气体检测技术之一。
ndir原理sf6
ndir原理sf6
SF6气体是一种无色、无味、无毒的气体，具有优异的绝缘性能和热稳定性。
在电力行业中，SF6气体被广泛用作高压开关设备和变电站设备中的绝缘介质。
NDIR（非分散红外）是一种常用于检测SF6气体浓度的技术原理。
NDIR传感器利用了分子吸收红外辐射的原理来测量气体浓度。
其工作原理如下：
1. 光源发射，NDIR传感器中有一个红外光源，通常是红外发光二极管（LED），它会发射特定波长的红外光线。
2. 光路设计，发射的红外光线经过特定的光路设计，进入气体测量室。
3. 气体吸收，在气体测量室内，待测气体（比如SF6）会吸收特定波长的红外光线，吸收量与气体浓度成正比。
4. 探测器接收，经过气体吸收后的红外光线被传感器中的红外探测器接收。
5. 信号处理，探测器接收到的光信号会被转换成电信号，并经
过信号处理电路进行放大和滤波处理。
6. 浓度计算，最终，根据探测到的光信号强度，NDIR传感器
会计算出待测气体的浓度，并输出相应的浓度数值。
总的来说，NDIR技术利用气体对特定波长的红外光的吸收特性
来测量气体浓度，其优点是测量精度高、响应速度快、稳定性好等。
在SF6气体检测领域，NDIR技术被广泛应用于高压开关设备和变电
站设备中，用于监测和控制SF6气体的浓度，确保设备运行安全可靠。
ndir气体传感原理
ndir气体传感原理气体传感器是一种用于检测环境中气体浓度的设备。
它可以应用于工业、环保、安全等领域，广泛用于检测有害气体浓度，保护人们的生命和财产安全。
其中，非分散式红外气体传感器（Non-dispersive Infrared Gas Sensor，简称ndir）是一种常用的气体传感器类型。
ndir气体传感器的工作原理是基于红外吸收光谱技术。
气体分子在特定波长的红外光照射下会吸收光能，吸收光的量与气体浓度成正比。
ndir传感器通过发射特定波长的红外光，并测量通过气体样品后光的强度变化，从而间接地得到气体浓度信息。
具体来说，ndir气体传感器由光源、样品室、红外滤波器、光敏探测器和信号处理电路等组成。
光源发射特定波长的红外光，经过样品室中的气体样本后，红外光会被样品中的气体分子吸收。
未被吸收的光通过红外滤波器进入光敏探测器，光敏探测器将光信号转换为电信号，并经过信号处理电路进行放大和滤波。
最终，传感器输出的电信号与气体浓度成正比。
由于不同气体在不同波长的红外光下吸收特性不同，因此，ndir气体传感器需要根据待检测气体的吸收特性选择合适的红外光波长。
常见的待检测气体包括二氧化碳、一氧化碳、甲烷等。
对于二氧化碳传感器，通常采用4.26μm波长的红外光进行检测，而一氧化碳传感器则常采用4.6μm波长的红外光。
ndir气体传感器具有许多优点。
首先，它具有高灵敏度和高选择性，能够准确测量低浓度的气体。
其次，由于采用了非分散式红外光吸收技术，ndir传感器对湿度和温度的影响较小，能够在较广的工作环境下稳定工作。
此外，ndir传感器响应速度快，可以实时检测气体浓度变化。
最重要的是，ndir传感器具有较长的使用寿命和较低的功耗，节约能源，降低维护成本。
然而，ndir气体传感器也存在一些局限性。
首先，由于采用了红外光源和红外滤波器，ndir传感器的制造成本较高。
其次，ndir传感器对于不同气体需要选择不同波长的红外光，因此在多气体检测时需要采用多个传感器或者切换滤光片，增加了系统复杂性和成本。
ndir原理的热电堆气体传感器的工作原理解析
ndir原理的热电堆气体传感器的工作原理解析热电堆气体传感器是一种常用的气体检测技术，通过测量气体的热导率变化来检测气体浓度。
它广泛应用于火灾报警、煤气泄漏检测、工业生产等领域。
热电堆气体传感器由两组热电偶组成，其中一个偶是参考偶，另一个偶被气体包围。
当气体浓度改变时，气体的热导率发生变化，通过测量热电堆的电势差，可以推断出气体浓度的变化。
该传感器的工作原理可以分为以下几个步骤：1.加热阶段：传感器开始工作时，通电将加热器加热到一定温度。
加热器发出的热量经过热传导作用逐渐传递到气体中。
2.空载阶段：在加热阶段结束后，关闭加热器，此时热电偶处于空载状态。
在空载状态下，热电堆的电势差由参考偶的热电势和测量偶的热电势之差决定。
3.传感阶段：打开气体流通通道，气体进入传感器后，热电偶与气体接触，气体中的热量通过热传导作用传递到热电偶上，从而改变热电偶的温度。
4.电势差测量：热电堆中产生的温度差将引起电势差的变化。
将电势差信号放大并进行测量，可以得到与气体浓度相关的输出信号。
由于气体的热导率与浓度成正比，因此可以通过测量电势差的大小来确定气体浓度的变化。
热电堆气体传感器的工作原理基于热传导现象和热电效应。
其中，热传导现象是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。
热电效应是指当两个不同的金属或半导体接触时，由于温度差异而产生热电势。
在传感器中，热电偶由两种不同材料的金属或半导体材料组成。
当气体流经热电偶时，通过热传导作用，气体中的热量将传递到热电偶上，使得热电偶的温度发生变化。
不同材料的热电系数不一样，从而使得热电偶的热电势发生变化。
热电偶原理的关键是利用热电效应以及气体导热性质随浓度变化的规律。
随着气体浓度的增加，气体中分子之间的碰撞频率增加，导致气体的热导率增加。
这种热导率的变化将导致热传导到热电偶上的热量增加或减少，进而使得热电偶的温度发生变化，最终导致热电偶的电势差发生变化。
热电堆气体传感器的优点是具有快速响应速度、高灵敏度和较广的气体检测范围。
相关资料非色散式(NDIR)红外传感器检测CO2
相关资料非色散式（NDIR）红外传感器检测CO2 相关资料: 非色散式(NDIR)红外传感器检测CO 2
该检测器工作原理基于Beer-Lambert 定律，如图1: - b c, T = log (P / P) = e 0
式中: T –透光率 P P 0
P –入射光能量; 0
P –透射光能量
, –被测物吸收常数;
b –被测物厚度; b
c –被测物浓度
图1
[7] 图2 所示为一个红外光吸收式检测器，它可以同时检测CO,CO和烷烃类可
燃性气体。
该检2
测器包括一个非分光式红外发生器，红外光线被导入一个封闭的金属腔内，腔
内充有被测气体，特定波长的红外光将被气体吸收后，专门测定该特定波长的红外检测管将吸收后的能量测出，用以表示被测气体浓度。
,1 ,2 图2 ,3
光的吸收特性(波长)与被测气体的分子结构密切相关，即每种气体都有它自己的特征吸收峰。
大多数的光吸收式检测器采用红外光或激光光源，以减少杂散光的干扰。
该检测器分辨率和测量精度较高，理论上使用寿命比电化学传感器要长得多，价格比较贵。
基于NDIR原理的红外光吸收式检测器的便携式二氧化碳测试仪已被国家标准列入推荐方法之一。
类似产品: GXH–3010/3011AE 现场红外线CO/CO检测仪 2。
超低功耗NDIR气体传感器
Response
Slave Addr. 1~247 Slave Addr. 1~247
FunctionCode 0x11 FunctionCode 0x11
CRC Low
NN Data length
0x3A
CRC High
NN Data [0]~ [57]
CRC Low
NN
CRC High
NN
设备识别结构体定义如下：
功耗○2
操作温度
操作压力 存储温度 防护等级 产品寿命 校准周期 质保周期
0~10,000ppm (其它量程可定制) +/-30ppm+2%m.v. 或+/-100ppm+3%m.v.
1ppm 5ppm <60s <20s
3s <0.2%m.v. / °C <40ppm / year
3.7~5.0V TTL 3.3V 常规模式：~ 250mW 低功耗模式：<5mW -40.0 ~ 70.0 °C, 0~98%RH 无结露 700~1100mbar -40.0 ~ 70.0 °C
下图为 5 只样品，设置在连续工作模式下，测得 的准确度，符合+/-30ppm+2%m.v.的指标。
单次工作模式○1
这是勒杜鹃科技独创的一种低功耗工作模式。使 得 CO2 的测量由电池供电得以实现。经测算，在 4 节 AA 电池供电每 5 分钟测量一次的情况下，可 以工作一年。其工作过程如下图所示：
例如：BSW-B200_C_0.5 表示该传感器需要工作在连续测量模式，量程为 5000ppm。
V1.00-201506
6/6
uint_8 byMode;
// Working mode
原位式 一氧化碳 ndir
原位式一氧化碳 ndir原位式一氧化碳 ndir探测器的工作原理与应用原位式一氧化碳(也称CO) ndir(非分光红外)探测器是一种常用于监测环境空气中CO浓度的传感器。
它基于非分光红外技术，使用光学浓度测量原理来检测CO气体的存在与浓度。
本文将介绍其工作原理和主要应用领域。
首先，原位式一氧化碳 ndir探测器的工作原理是基于非分光红外法。
传感器内部包含一个辐射源和一个接收器，辐射源发出一个宽谱带的红外辐射，这种辐射能够被CO分子吸收。
当环境中CO浓度发生变化时，被吸收的红外辐射量也会随之变化。
接收器会测量辐射通过的CO浓度，并将其转化为电信号，最终得到CO浓度的数值显示。
原位式一氧化碳 ndir探测器具有许多优势，使其在不同领域得到广泛应用。
首先，它具有高灵敏度和高分辨率，能够准确测量低浓度的CO气体。
其次，它的响应速度快，几乎可以即时检测到CO气体的变化。
此外，该探测器使用光学原理，无需接触样品气体，避免了传感器污染和样品污染的问题。
最重要的是，由于CO被广泛认为是一种有害气体，原位式一氧化碳 ndir探测器在环境监测、工业安全和室内空气质量控制等领域具有广泛的应用。
在环境监测方面，原位式一氧化碳 ndir探测器主要用于检测室外空气中的CO浓度，以提供有关空气质量的数据。
在工业安全方面，它可以安装在生产工艺中，及时检测出CO泄漏，避免事故发生。
在室内空气质量控制方面，它可以用于检测家居、办公室和工厂等室内环境中CO浓度的变化，并提供及时的警报。
综上所述，原位式一氧化碳 ndir探测器是一种采用非分光红外技术检测CO浓度的传感器。
它具有高灵敏度、高响应速度和无污染等优点，被广泛应用于环境监测、工业安全和室内空气质量控制等领域，为我们创造了更安全和健康的生活环境。
NDIR
NDIR 红外 CO2 传感器是一种最可靠以及最精确的 CO2 气体传感器技术 特点 具有 25-50 PPM 的最好的灵敏度. 最适合 CO2 的探测 比电化学传感器 具有更长 的使用寿命 NDIR CO2 传感器很典型的是用一个红外光源(IRL715),它发出红外线 穿过一个专门传感器室时 CO2 气体将吸收 4. 26 祄 特定波长的红外光 通过使 用专门的探测器 TPS2534G2/G20 将光信号转换为相应的电信号 其它的红 外吸收气体的干扰被最小化.在上图中, 气体分子扩散进传感气室.红外光直接穿过气室 照在探测器上. 探测 器上有一个滤光片 只有 CO2 分子能够吸收的 4. 26 祄 波长的光能通过 其它的 气体分子不吸收这种波长的光 只有 CO2 分子能影响到达探测器的光强度 到达 探测器的 4. 26 祄 光的强度与传感气室的 CO2 浓度有反向的联系. 高浓度的 CO2 分子比低浓度的要吸收更多的红外光.当传感气室的 CO2 浓度为零时, 探测器将 看到 所有强度的光. 当 CO2 浓度增加时, 到达探测器的光强度显著的降低. 红外光强和 CO2 浓度之间的精确的联系是确定的,它可以用纯氮气 (0 ppm CO2)以 及已知 CO2 浓度(1000 or 5000 ppm)的校准仪表来确定. 探测器的光强可以用比 耳原理来描述:I=I0ekp其中 I 表示照射到探测器的光强度的测量信号 I0 表示 0ppm CO2 浓度时的测量 信号 K 表示一个系统常数 P 表示 CO2 的浓度 因为 NDIR CO2 传感器通常使用 的红外光探测器对光强的变化是敏感的 而对光的绝对强度不敏感 所以通常要 使用一个调制红外光源 红外光源通过微处理器来脉动式开和关 灯丝能被加热 和降温在毫秒级 假设你近距离的观测 CO2 传感气室 你可以看到光开和关时的 闪烁. 脉冲红外源通常采取一个干涉滤波窗口 典型用来滤掉要求波长之外的发 光 同时, 脉冲红外源减少带外发射(尤其短波 可见光)以致在整个测量过程 , 灯丝保持暗 而且根本不产生可见光 在气体传感器中, 它减少探测器, 放大器 和其它元件的寄生热 极大提高系统的 SNR 和稳定性.通过提供适当的吸收带宽的 高发射率和带宽之外的低发射率, 将最大化有用带宽的比率 因此使灵敏度最大 化了 这个最大化对 CO2 气体是特别重要的 当它只有一个很微弱的红外吸收信 号时,必须保证在非常低浓度时被测量到NDIR 同时形成了一个通用的气体传感器技术平台 得到了广泛的应用, 例如 CO2 ,C0, HC, H2O ,以及火灾探测.一个 CO2 探测器是火灾指示器 它能提供早期 火灾报警 NDIR 气体传感器具有价格和尺寸 高稳定性 可靠性和高线性 长期 的使用寿命 容易维护 精确的测量和极快的响应恢复时间方面的优势 应用 CO2 培养箱 温室大棚 CO2 监控 中央空调 工业过程控制 环境监测 气 体探测 室内空气质量监控 汽车尾气检测等。
ndir原理
ndir原理ndir是一种用于检测环境中的气体浓度的传感器。
它是一种非分散式红外气体传感器，具有高精度和高灵敏度的特点。
ndir传感器的工作原理是通过测量被测气体吸收或发射的红外辐射来确定气体浓度。
ndir传感器主要由光源、样品室、滤光片、红外探测器和信号处理电路等组成。
在工作过程中，光源会发出一束红外光通过样品室，样品室内的气体会吸收或发射特定波长的红外光，然后经过滤光片的作用，只有特定波长的红外光能够到达红外探测器。
红外探测器接收到红外光后会产生电信号，并经过信号处理电路进行放大和处理，最终输出气体浓度的电信号。
ndir传感器的工作原理基于兰伯-比尔定律，该定律指出气体浓度与吸收的光强成正比。
传感器中的滤光片会选择特定波长的红外光，使得只有被测气体能够吸收或发射的光能到达红外探测器，从而提高了测量的准确性。
红外探测器会将接收到的红外光转化为电信号，信号处理电路会对电信号进行放大和处理，最终得到与气体浓度相关的电信号输出。
ndir传感器具有很高的测量精度和稳定性。
它可以在各种环境条件下进行准确和可靠的气体浓度测量。
与其他气体传感器相比，ndir 传感器对温度、湿度和气压等环境因素的影响较小，能够提供更加可靠的测量结果。
此外，由于ndir传感器只测量特定波长的红外光，可以避免其他气体的干扰，提高了测量的准确性。
ndir传感器广泛应用于环境监测、工业安全、室内空气质量监测等领域。
在环境监测中，ndir传感器可以用于测量二氧化碳、一氧化碳等气体的浓度，帮助监测空气质量和污染程度。
在工业安全中，ndir传感器可以用于检测可燃气体的浓度，及时发现潜在的安全风险。
在室内空气质量监测中，ndir传感器可以用于测量室内二氧化碳浓度，提供合理的通风建议，改善室内空气质量。
ndir传感器通过测量被测气体吸收或发射的红外辐射来确定气体浓度，具有高精度和高灵敏度的特点。
它的工作原理基于兰伯-比尔定律，通过滤光片和红外探测器的配合，可以提供准确可靠的气体浓度测量结果。
非分散红外法
非分散红外法非分散红外法（Non-dispersive Infrared, NDIR）是一种常见的气体测量技术，它通过测量特定气体在红外光谱范围内的吸收来确定气体浓度。
本文将介绍非分散红外法的原理、应用和优缺点。
一、原理非分散红外法基于特定气体对红外光的吸收特性。
在红外光谱范围内，每种气体都有特定的吸收带，即吸收红外光的特定波长。
通过选择合适的红外光源和红外检测器，可以测量被测气体在特定波长下的吸收强度。
根据比尔-朗伯定律，吸收强度与气体浓度呈线性关系，因此可以通过测量吸收强度来确定气体浓度。
二、应用非分散红外法广泛应用于气体浓度测量领域。
其中，最常见的应用是二氧化碳（CO2）浓度测量。
由于CO2是一种重要的温室气体，对于环境监测和室内空气质量控制具有重要意义。
通过非分散红外法，可以实时准确地测量CO2浓度，从而及时采取相应措施来降低CO2排放。
非分散红外法还可用于测量其他气体，如甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）和二氧化硫（SO2）等。
这些气体在环境监测、工业过程控制和安全监测等领域都有重要应用。
三、优缺点非分散红外法具有以下优点：1. 高精度：非分散红外法可以实现高精度的气体浓度测量，通常可以达到0.1%的浓度分辨率。
2. 快速响应：非分散红外法具有快速响应的特点，可以实时监测气体浓度的变化。
3. 高稳定性：由于非分散红外法使用稳定的光源和检测器，具有较高的稳定性和可靠性。
4. 适用范围广：非分散红外法可以用于测量多种气体的浓度，具有较广的应用领域。
然而，非分散红外法也存在一些缺点：1. 受干扰：非分散红外法对于其他气体的干扰较为敏感，需要通过滤波器等措施来降低干扰。
2. 仪器复杂：非分散红外法需要使用专门的光源、检测器和滤波器等设备，仪器相对较为复杂。
3. 限于特定气体：非分散红外法对于不同气体需要选择不同的波长进行测量，因此在应用时需要针对具体气体进行优化。
非分散红外法是一种准确、快速响应且广泛应用的气体测量技术。
《红外气体传感器》课件
可能，如纳米材料、石墨烯等具有优异性能的新型材料在传感器制造中
得到广泛应用，提高了传感器的灵敏度和稳定性。
02
微型化与集成化
随着微纳加工技术的进步，红外气体传感器逐渐向微型化、集成化方向
发展，能够实现多通道、高密度的气体检测，满足空间限制严格的应用
需求。
03
智能化与网络化
结合人工智能、物联网等技术，红外气体传感器趋向智能化、网络化发
传感器通常包含一个红外光源、一个调制器、一个滤光片、一个热电堆探测器以及 一个气室。
红外光发射器发出光线，经过调制后进入气室，与气体分子发生相互作用，吸收部 分光能，再由探测器检测吸收光能量变化，转化为电信号进行处理。
红外气体传感器的应用领域
01
02
03
04
环境监测
用于检测大气中的污染物，如 二氧化碳、甲烷、氮氧化物等
测量范围
指传感器能够测量的气体浓度 范围。
精度
指传感器测量结果的准确性， 通常以百分比表示。
灵敏度
指传感器对气体浓度的响应速 度和变化率。
稳定性
指传感器在长时间使用过程中 性能的稳定性，通常以变化率
表示。
04
CATALOGUE
红外气体传感器的应用实例
环保监测领域的应用
总结词
红外气体传感器在环保监测领域的应用主要集中在气体污染 物的实时监测和预警，有助于提高环境质量和保护人体健康 。
《红外气体传感器 》ppt课件
contents
目录
• 红外气体传感器简介 • 红外气体传感器的技术原理 • 红外气体传感器的分类与选择 • 红外气体传感器的应用实例 • 红外气体传感器的发展趋势与挑战
01
红外(ndir)气体检测原理
红外(ndir)气体检测原理红外（NDIR）气体检测原理引言红外（NDIR）气体检测是一种常用的气体检测技术，它利用红外吸收的特性来测量气体浓度。
本文将介绍红外（NDIR）气体检测的原理及其工作过程。
一、红外吸收原理红外吸收原理是指在特定波长的红外光照射下，气体分子会吸收特定的红外光，并产生光谱吸收峰。
不同气体分子在红外光谱上有不同的吸收特性，这使得红外（NDIR）气体检测成为一种可靠的气体浓度测量方法。
二、红外（NDIR）气体检测工作原理红外（NDIR）气体检测仪器主要由光源、传感器、光学系统和信号处理器组成。
其工作原理如下：1. 光源发射：红外（NDIR）气体检测仪器中的光源会发射特定波长的红外光。
2. 光学系统：红外光通过光学系统进入气体测量室，其中包括光源透过窗口进入，经过气体测量室后，透过窗口离开。
3. 气体测量室：气体测量室是红外（NDIR）气体检测的核心部分。
气体进入测量室后与红外光发生相互作用，其中吸收特定波长的红外光的气体分子会吸收光能，而不吸收的气体分子则通过测量室。
4. 传感器接收：测量室外的传感器会接收透过测量室的红外光，并将其转换为电信号。
5. 信号处理：接收到的电信号将被信号处理器处理，通过校准和计算，最终得到气体浓度的读数。
三、红外（NDIR）气体检测的优势红外（NDIR）气体检测具有以下优势：1. 高灵敏度：红外光谱吸收峰较为明显，使得红外（NDIR）气体检测仪器能够对气体浓度进行精确测量。
2. 高选择性：不同气体分子在红外光谱上的吸收特性不同，使得红外（NDIR）气体检测仪器能够对多种气体进行同时检测。
3. 高稳定性：红外（NDIR）气体检测仪器采用了高质量的光学元件和传感器，具有较高的稳定性和可靠性。
4. 宽动态范围：红外（NDIR）气体检测仪器能够适应不同浓度范围的气体检测需求。
四、应用领域红外（NDIR）气体检测技术广泛应用于以下领域：1. 工业安全：红外（NDIR）气体检测可以用于工业环境中有害气体的监测，如燃气、有机溶剂等。
ndir零点偏移时间
ndir零点偏移时间NDIR（非分散式红外）技术被广泛应用于气体浓度测量领域，并且在环境监测、工业安全和医疗诊断等领域中发挥着重要作用。
然而，NDIR传感器在测量气体浓度时可能会受到零点偏移时间的影响。
本文将重点讨论NDIR传感器的零点偏移时间问题，并提出相应的解决方案。
NDIR传感器的原理是通过测量特定气体在红外光谱中的吸收程度来确定气体浓度。
当红外光通过被测气体时，特定波长的红外光会被吸收，其吸收程度与气体浓度成正比。
然而，由于传感器本身存在一定的噪声和漂移，导致零点偏移时间的问题。
零点偏移时间是指在传感器工作开始后，测量结果与真实浓度之间存在的偏差。
这种偏差可能是由于传感器的温度变化、湿度变化、光源衰减、光程差异或光学材料特性的变化所引起的。
如果不及时处理这种偏移时间问题，将会导致测量结果的不准确性，从而影响到后续的数据处理和分析。
为了准确测量气体浓度并减小零点偏移时间的影响，以下几步是必要的：1. 温度和湿度的监控与校准：NDIR传感器的性能受温度和湿度的影响较大。
传感器应当安装在稳定的环境中，并使用温度和湿度传感器进行监测和校准。
校准的目的是根据环境条件对传感器输出值进行修正，以减小温度和湿度对测量结果的影响。
2. 光源和滤光片的定期检查与更换：光源和滤光片是保证传感器正常工作的关键部件。
光源衰减或滤光片损坏都会导致NDIR传感器的准确性下降。
因此，定期检查并及时更换光源和滤光片是避免零点偏移时间的重要步骤。
3. 定期校准和标定：为了保证测量结果的准确性，定期校准和标定是必不可少的。
校准是将传感器输出值与已知浓度气体测量值进行比较，从而确定修正参数。
标定是将修正参数应用到传感器中，使其能够根据修正参数进行测量，提高准确性。
4. 数据处理与分析：根据实际需求，在测量数据处理和分析过程中，可以采用数据平滑、滤波和插值等方法，进一步减小零点偏移时间的影响。
采用适当的算法和技术可以提高结果的精度和稳定性。
ndir气体传感器原理
ndir气体传感器原理NDIR（非散射红外）气体传感器是一种广泛应用于气体检测和监测领域的传感器。
它基于非散射红外原理，通过测量气体分子对特定波长的红外光的吸收程度来确定气体的浓度。
NDIR气体传感器凭借其高精度、快速响应和良好的稳定性，在环境监测、工业安全和室内空气质量监测等领域得到了广泛应用。
NDIR气体传感器的工作原理主要包括红外光源、红外滤光片、红外探测器和气体室等关键部分。
首先，红外光源产生特定波长的红外光，然后通过红外滤光片选择性地过滤掉其他波长的光，只保留特定波长的红外光。
经过滤光片后的红外光进入气体室，与待测气体发生相互作用。
待测气体中特定分子对特定波长的红外光具有吸收能力，因此，通过测量红外光的吸收程度就可以确定气体的浓度。
在气体室中，红外探测器接收经过吸收后的红外光，并将其转化为电信号。
通过测量电信号的强度，可以确定气体浓度的大小。
NDIR 气体传感器通常使用双光束设计，即将红外光源分为两个光束，一个用于参考，一个用于测量。
通过比较参考光和测量光的强度差异，可以消除光源的漂移和光学元件的变化对测量结果的影响，提高传感器的准确性和稳定性。
NDIR气体传感器的选择性是其核心优势之一。
不同气体分子对红外光的吸收特性不同，因此通过选择合适的红外波长和滤光片，可以实现对特定气体的高度选择性检测。
这使得NDIR气体传感器在多气体混合环境下具有较好的分辨能力，能够准确地测量目标气体的浓度。
NDIR气体传感器还具有快速响应和高灵敏度的特点。
传感器的响应速度取决于红外光源的强度和气体分子对红外光的吸收能力。
红外光的强度越大，传感器的响应速度就越快。
而气体分子对红外光的吸收能力越强，传感器的灵敏度就越高。
因此，通过优化光源和选择合适的红外波长，可以提高传感器的响应速度和灵敏度。
然而，NDIR气体传感器也存在一些局限性。
首先，由于红外光在空气中的传播受到水蒸气和二氧化碳等气体的影响，传感器在高湿度和高浓度二氧化碳环境下可能出现测量偏差。
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N D I R红外气体传感器
的基本概述
公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
一、 NDIR红外气体传感器的基本概述
1.简介
NDIR红外气体传感器用一个广谱的光源作为红外传感器的光源，光线穿过光路中的被测气体，透过窄带滤波片，到达红外探测器。
其工作原理是基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系（朗伯-比尔Lambert-Beer定律）鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。
其主要由红外光源、光路、红外探测器、电路和软件算法组成的光学传感器，主要用于测化合物，例如：CH4、CO2、N2O、CO、SO2、NH3、乙醇、苯等，并包含绝大多数有机物。
2.原理
由于各种物质分子内部结构的不同，就决定了它们对不同波长光线的选择吸收，即物质只能吸收一定波长的光。
物质对一定波长光的吸收关系服从朗伯—比尔(Lambert2Beer)吸收定律。
下图为NDIR红外气体分析原理图：以CO2分析为例，红外光源发射出1～20μm的红外光，通过一定长度的气室吸后，经过一个μm波长的窄带滤光片后，由红外传感器监测透过μm波长红外光的强度，以此表示CO2气体的浓度。
3.分类
1）根据红外探测器的通道数，可以划分为单通道NDIR气体传感器和双通道NDIR气体传感器。
单通道就是在红外探测器内部集成了一个敏感元件以及窄带滤波镜片；双通道就是在单通道的基础上，集成了一个参考通道。
我公司红外传感器产品皆为双通道类型，长期稳定性更好，受环境温度影响小。
2）根据探测气体种类，可以划分为单一气体和复合气体传感器。
目前市场上绝大部分NDIR气体传感器都是针对单一气体组分进行测量的，技术比较成熟，应用也比较广泛。
4.应用
红外线气体分析器主要应用领域：
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；
例如：（1）合成氨流程的醇化塔进（出）口，用红外气体分析器分析CO和CO2；（2）甲醇生产流程的脱碳工段，用红外气体分析器分析CO和CO2；（3）环保排放监测，用红外气体分析器分析SO2和NOx。
5.应用注意事项
1)供电电压超过规定工作电压将导致传感器永久性损坏；
2)电压低于规定工作电压传感器将不能正常工作。
3)长期处于高温、潮湿环境；
4)处于强电磁场环境；
5)电磁场对传感器输出紊乱信号的影响
6)高温环境对气体探测器造成涂覆材料熔化、焊点开化、弹性体内应力发生结构变化等问题
7)粉尘、潮湿环境。
此环境对气体探测器造成短路的影响。
在此环境条件下应选用密闭性很高的气体探测器
8)潮湿、酸性对气体探测器造成弹性体受损或产生短路等影响
6.发展趋势
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、寿命长等显着优点。
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。
7.NDIR的技术路线分为两条：
1)向低分辩率、长波长、多气种方向发展，主要市场是分析仪表。
2)向小体积，低成本方向发展，主要市场是室内空气质量IAQ检测，气种包含CO2和碳氢HC类气体，全球销量约几百万只。
二、电化学传感器的基本概述
8.简介
电化学气体传感器属于化学类传感器中的一种，其类型主要有三种：伽伐尼电池式传感器、定电位电解式气体传感器及燃料电池型气体传感器。
电化学传感器具有响应速度快、功耗低、线性好、可以定量检测等特点，广泛受到市场的青睐。
其敏感体主要是由贵金属催化剂材料制成的，其中应用最为广泛常见的催化剂是铂、金、钌、碳等，通过将膜电极及电解液灌封而成。
9.原理
电化学传感器，顾名思义，是通过发生化学反应对外输出电流信号。
气体在电极上发生电化学反应并释放电荷形成电流，产生的电流大小与气体浓度成正比并遵循法拉第定律，通过测定电流的大小即可判定气体的浓度。
10.分类（以我公司传感器为基础）
按照实际用途，我司将电化学气体传感器分为三类：
(1）民用型
此类型传感器主要是用于安防、家报领域，严格准确的检测家庭中有毒气体的实时浓度，为日常人身安全提供了可靠的保障。
其代表型传感器为一氧化碳传感器（ME2-CO、ME2-CH2O）。
从外形图上看，传感器仅有两个电极，即工作电极和对电极，结构较为简单，使用方便，检测浓度可达到PPm级别，准确度较高。
(2）工业品传感器
此类型传感器主要用于工矿类，畜牧业等行业，用来检测作业中产生的毒气浓度。
比如硫化氢、氨气、氯气等。
近年来对于致癌物质的苯等有机物，人们格外的关注，对于有机物的检测有很好的效果，检测浓度可达到PPm级别，准确度高。
观察其外形，可以看到，工业品传感器与民用传感器明显的区别就在于其电极的数量。
工业用传感器电极有三个，较民用传感器多出一个参比电极，其提高了检测的准确度以及稳定性。
右下图传感器表观看有四个电极，但是实际有效电极也为三个，与三电极体系原理一样。
（3）大气监测传感器
此类型传感器是用于大气监测领域。
由于当下经济发展迅速，空气质量也受到不同程度的影响，个别地区空气已经受到严重污染。
因此随着国家和人们对于空气质量的看重，大气监测亟需进行。
11.应用中注意事项
电化学传感器对于应用过程有一定的要求，客户使用时应注意以下几点：
①管脚禁止折断和弯曲；
②使用前老化时间不少于48小时；
③传感器避免接触有机溶剂（包括硅橡胶及其它胶粘剂）、涂料、药剂、燃料油类及高浓度气体；
④所有电化学传感器不可用树脂材料完全封装，也不可浸没在无氧环境中，否则会损害传感器的性能；
⑤所有电化学传感器不可长时间应用于含有腐蚀性气体的环境中，腐蚀性气体可以损害传感器；
⑥气体零点测定时，须在洁净的大气中进行；
⑦传感器上方防水透气膜严禁揭开、破损；
⑧传感器不可受到过度的撞击或震动；
⑨外壳有损伤、变形等情况下请勿使用；
⑩禁止用热熔胶或者固化温度高于80℃以上的密封胶封装传感器；。