NDIR法CO、CO2檢測應用介紹——紅外探測器

一、 NDIR原理

CO，CO2,CH4等氣體在紅外波段都有自己的特征吸收帶，通過再吸收帶對紅外能量的吸收，可以反映出氣體濃度。

圖1 常見氣體的特征吸收波長

二、 紅外吸收氣體傳感器工作過程的示意圖

1. 單通道紅外氣體分析模塊

圖2 單通道紅外氣體分析模塊示意圖

氣體分子擴散進氣室，紅外光直接照射進氣室，照到探測器上。探測器上有4.26um濾光片，這個波長是CO2的特性吸收峰，所以只有CO2分子是會影響到探測器的光強，我們可以通過探測光強的變化值得出CO2的濃度。到達探測器的光強和CO2濃度成反比關系，高濃度的CO2比低濃度的吸收更多的紅外光。

氣體對紅外線的選擇性吸收遵循朗伯- 比爾定律: I = I。e- kcl ,其中I。 為紅外線通過介質前的輻射強度, I為經過介質吸收后的輻射強度, k 為分析組分對輻射波段的紅外吸收系數, c 為待分析組分的氣體濃度, l為光路長度(亦稱吸收路徑) 。由上式可知,光線被吸收的輻射強度是與氣體濃度、路徑長度和氣體吸收系數相關的函數,氣體濃度越大,吸收路徑越長, 損失的輻射強度越大。

整個系統一般包括紅外激發光源、樣品腔、紅外探測器。同時，因為NDIR通常使用的探測器對光強的變化敏感，而對光的強度不敏感，通常需要使用一個調制紅外光源。紅外光源通過微處理器來脈沖式開和關，使其發生不連續的紅外輻射。

2.雙通道紅外氣體分析模塊

圖3 雙通道紅外氣體分析模塊示意圖

參考通道選用無吸收性質的背景氣體。從兩室出來的光能量由紅外探測器接收,經由電路處理轉化為相應的電壓差,再進入PC機處理,得到濃度與電壓的關系。

三．我們能提供的產品

1.熱釋電探測器： Pyreos公司和LC公司的熱釋電紅外探測器為氣體檢測應用專門設計的探測器，該探測器可以根據客戶檢測的氣體不同加裝不同紅外波段的濾光片，也可以根據客戶檢測要求提供單元或者多元的探測器。

Pyreos公司探測器

2. PbSe探測器

由于激光器作為紅外氣體檢測的光源使得傳感器對于探測器自身的響應速度，響應率以及噪聲的要求進一步提高，我公司代理的美國JUDSON 公司的紅外探測器可以滿足客戶對于高性能探測器的要求。