在當(dāng)今對(duì)氣體檢測(cè)需求日益增長(zhǎng)的時(shí)代，NDIR非色散紅外檢測(cè)技術(shù)憑借其優(yōu)勢(shì)逐漸成為氣體分析領(lǐng)域的重要手段。無(wú)論是環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)生產(chǎn)，還是醫(yī)療診斷等領(lǐng)域，NDIR技術(shù)都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
一、技術(shù)原理
是一種基于氣體對(duì)特定波長(zhǎng)紅外輻射吸收特性的氣體分析技術(shù)。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(cè)器、電路和軟件算法組成。
當(dāng)紅外光源發(fā)出的廣譜光線穿過(guò)含有待測(cè)氣體的樣品時(shí)，特定波長(zhǎng)的紅外輻射會(huì)被氣體分子吸收。光線透過(guò)窄帶濾波片后，到達(dá)紅外探測(cè)器。探測(cè)器檢測(cè)到被吸收的紅外輻射量，然后通過(guò)電路將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)軟件算法處理，最終得出被測(cè)氣體的濃度。
二、性能優(yōu)勢(shì)
1、測(cè)量準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性
NDIR技術(shù)通常具有較好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和較低的漂移，能夠在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。它直接測(cè)量氧化反應(yīng)器中有機(jī)碳氧化產(chǎn)生的CO?，不依賴于二次修正效應(yīng)的測(cè)量，避免了一些測(cè)量誤差，為氣體濃度的精確測(cè)量提供了保障。
2、快速響應(yīng)
相較于其他類型的氣體檢測(cè)方法，非色散紅外檢測(cè)具有較快的響應(yīng)速度，能夠在短時(shí)間內(nèi)給出準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。這使得它在需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體濃度變化的場(chǎng)合中具有明顯優(yōu)勢(shì)，例如工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的氣體監(jiān)測(cè)。
3、寬濃度范圍檢測(cè)
NDIR傳感器可以檢測(cè)到ppm級(jí)別甚至更低濃度的氣體，同時(shí)其上限也較高，能夠應(yīng)對(duì)較寬范圍的濃度檢測(cè)需求。例如，有的NDIR紅外氣體檢測(cè)模塊能同時(shí)檢測(cè)多達(dá)3種不同量程的二氧化碳?xì)怏w，每個(gè)量程段都有相應(yīng)的準(zhǔn)確性，適用于不同場(chǎng)景的檢測(cè)需求。
4、環(huán)保無(wú)損
NDIR檢測(cè)方法不需要使用化學(xué)試劑，因此它是無(wú)損的，不需要處理廢液，更加環(huán)保。這不僅降低了檢測(cè)成本，還減少了對(duì)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(diǎn)。例如，催化燃燒傳感器遇到含氟、氯、溴、硫、有機(jī)硅的氣體時(shí)會(huì)中毒，靈敏度下降，而NDIR傳感器的光源和探測(cè)器被玻璃或?yàn)V波片保護(hù)，與氣體不直接接觸，不會(huì)受到這些因素的影響。
三、廣泛應(yīng)用
1、環(huán)境監(jiān)測(cè)
在空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)方面，NDIR技術(shù)有著廣泛應(yīng)用。它可以用于監(jiān)測(cè)CO?、CH?等溫室氣體的濃度，幫助科學(xué)家了解氣候變化情況，為環(huán)境保護(hù)和應(yīng)對(duì)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(cè)中，NDIR傳感器可以實(shí)時(shí)檢測(cè)廢氣中的有害氣體濃度，確保企業(yè)的排放符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
2、工業(yè)生產(chǎn)
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，NDIR技術(shù)可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工藝氣體的成分，確保生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定和安全。例如，在化工、制藥等行業(yè)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的氣體濃度進(jìn)行精確控制至關(guān)重要，NDIR傳感器能夠及時(shí)反饋氣體濃度信息，幫助企業(yè)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，它還被用于燃?xì)鈭?bào)警器中，檢測(cè)泄漏的天然氣或液化石油氣，保障工業(yè)場(chǎng)所和人員的安全。
3、水質(zhì)與設(shè)備清潔度檢測(cè)
總有機(jī)碳(TOC)經(jīng)常被用作水質(zhì)或者制藥生產(chǎn)設(shè)備清潔度的非特異性指標(biāo)。NDIR非色散紅外檢測(cè)方法為TOC分析中檢測(cè)CO?提供了可行的抗干擾方法，能夠快速、精確地評(píng)估廢水潛在污染，替代傳統(tǒng)但漫長(zhǎng)的生化需氧量(BOD)、化學(xué)需氧量(COD)測(cè)試等方法。
NDIR非色散紅外檢測(cè)技術(shù)以其原理和顯著的性能優(yōu)勢(shì)，在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用價(jià)值。隨著科技的不斷進(jìn)步，NDIR技術(shù)也在不斷發(fā)展和完善，其測(cè)量精度、穩(wěn)定性和適用性將進(jìn)一步提高。未來(lái)，它有望在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，為人類的生產(chǎn)生活提供更加可靠的氣體檢測(cè)解決方案，推動(dòng)各行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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