Nem diszperzív infravörös analizátor
A nem diszperzív infravörös érzékelő (NDIR ) egy egyszerű spektroszkópiai érzékelő , amelyet gyakran gázdetektorként használnak . Nem diszperzívnek nevezik, mert nem tartalmaz olyan eszközt, amely felbontja a sugárzási spektrumot – diszperzív eszközt, például spektrográfokban használt prizmát [1] .
Hogyan működik
A nem diszperzív gázanalizátor fő összetevői egy infravörös forrás , egy mintakamra, egy fényszűrő és egy infravörös detektor. Az infravörös sugárzást a mintakamrán keresztül a detektorba irányítják. A detektor elé vagy a mintát tartalmazó kamra elé fényszűrőt szerelnek fel , amely a teljes spektrumot elnyeli, kivéve azokat a hullámhosszakat, amelyek képesek elnyelni a meghatározandó gáz molekuláit.
Ezzel párhuzamosan egy párhuzamos optikai csatorna van elhelyezve, amelyben van egy másik kamra referenciagázzal, amely nem abszorbeál a spektrum infravörös részén, általában nitrogénnel . A vizsgált gáz a mintakamrában a Bouguer-Lambert-Beer törvénynek megfelelően a gáz természetében rejlő bizonyos hullámhosszok elnyelését okozza . Ennek a sugárzásnak a csillapítását infravörös detektor méri, a vizsgált gáz koncentrációját a gázelegyben pedig az abszorpció mértéke határozza meg.
Ideális esetben más gázok molekulái nem abszorbeálják a fényt a vizsgált gáz abszorpciós hullámhosszain, és nem csökkentik a detektorba jutó fény mennyiségét, azonban némi keresztérzékenység (befolyásolja a vizsgált gáz koncentrációjának mérését) egyéb gázok a gázelegyben) elkerülhetetlen [2] .
Az infravörös sugárzás fluxusát általában nem folytonossá teszik, vagy obturátorok segítségével modulálják, így a termikus infravörös háttérjelek kivonhatók a mért optikai jelből [3] .
Nem diszperzív infravörös analizátorok gyakran megtalálhatók a HVAC rendszerekben .
A különböző detektorokra vagy forgó dobra szerelt több szűrővel rendelkező konfigurációk lehetővé teszik az egyidejű mérést több kiválasztott hullámhosszon.
Gázok és hullámhosszaik
- Oxigén (O 2 ) - 0,763 µm [4] .
- Szén-dioxid (CO 2 - 4,26 mikron [5] ; 2,7 mikron, szintén 13 mikron [4] .
- Szén-monoxid - 4,67 mikron [5] ; 1,55 um; 2,33 um; 4,6 um; 4,8 µm, 5,9 µm [4] .
- Nitrogén-monoxid (II) (NO) - 5,3 mikron, az NO 2 NO-vá redukálódik, majd együtt mérik NOx-ként; A NO 195-230 nm-en is elnyeli az ultraibolya sugárzást, az NO 2 -t 350-450 nm-en mérik [6] azokban az esetekben, amikor az NO 2 koncentrációja alacsonynak ismert, ez utóbbit gyakran figyelmen kívül hagyják, és csak NO-t mérnek; 1,8 µm-nél is [4] .
- Nitrogén-oxid (II) (NO 2 )) - 6,17-6,43 mikron; 15,4–16,3 µm; 496 nm (UV) [4] .
- Nitrogén-oxid (IV) (N 2 ) - 7,73 mikron (keresztérzékenység van NO 2 -vel és SO 2 -vel ) [7] [5] ; 1,52 um; 4,3 um; 4,4 µm, szintén körülbelül 8 µm [4] .
- Salétromsav (HNO 3 ) - 5,81 µm [4] .
- ammónia (NH3 ) - 2,25 mikron, 3,03 mikron; 5,7 µm [4] .
- Hidrogén-szulfid (H 2 S) - 1,57 mikron, 3,72 mikron, 3,83 mikron [4] .
- (S02 ) - 7,35 um; 19,25 µm [4] .
- Hidrogén-fluorid (HF) - 1,27 mikron; 1,33 µm [4] .
- Hidrogén-klorid (HCl) - 3,4 mikron [4] .
- Hidrogén-bromid (HBr) - 1,34 mikron; 3,77 µm [4] .
- Jódhidrogén (HI) - 4,39 µm [4] .
- Szénhidrogének - 3,3-3,5 µm, C-H kötésrezgések [5] .
- (CH 4 ) - 3,33 µm, 7,91 (±0,16) µm is használható [8] ; 1,3 um; 1,65 um; 2,3 um; 3,2-3,5 µm; körülbelül 7,7 µm [4] .
- Acetilén (C 2 H 2 ) - 3,07 µm [4] .
- Propán (C3H8 ) - 1,68 mikron; 3,3 µm [4] .
- Klór-metán (CH 3 Cl) - 3,29 µm [4] .
- Víz ( H2O) - 1,94 mikron; 2,9 µm (CO 2 keresztérzékenység ) [5] , 5,78±0,18 µm is használható a CO 2 keresztérzékenység kiküszöbölésére [8] , 1,3 µm; 1,4 µm; 1,8 µm [4] .
- Ózon (O 3 ) - 9,0 µm [5] , szintén 254 nm (UV) [4] .
- Hidrogén-peroxid (H 2 O 2 ) - 7,79 µm [4] .
- Rövid szénláncú alkoholok keverékei - 9,5 ± 0,45 mikron [8] .
- Formaldehid (HCHO) - 3,6 mikron [4] .
- Hangyasav (HCOOH) - 8,98 mikron [4] .
- Karbonil-szulfid (COS) - 4,87 µm [4] .
Jegyzetek
- ↑ Diszperzív hullámok . Saskatchewani Egyetem . Akira Hirose. Letöltve: 2016. május 9. Az eredetiből archiválva : 2009. április 4.. (határozatlan)
- ↑ NDIR gázérzékelő fényforrások (nem elérhető link) . Nemzetközi fénytechnológiák . Letöltve: 2016. május 9. Az eredetiből archiválva : 2012. december 5.. (határozatlan)
- ↑ Seitz, Jason; Tong, Chenan. SNAA207 - LMP91051 NDIR CO2 gázérzékelő rendszer . – Texas Instruments, 2013.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Gázérzékelő anyagok kézikönyve: Tulajdonságok, előnyök és hiányosságok ... - Korotcenadi - Google Books
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Az optikai szűrők új felhasználási lehetőségeket nyitnak az MWIR, LWIR rendszerek számára | jellemzők | 2014. július | Photonics Spectra . Letöltve: 2017. szeptember 17. Az eredetiből archiválva : 2018. február 23. (határozatlan)
- ↑ Archivált másolat (a hivatkozás nem elérhető) . Letöltve: 2017. szeptember 17. Az eredetiből archiválva : 2017. szeptember 16.. (határozatlan)
- ↑ N2O folyamatos infravörös elemzése égéstermékekben (angol) // JAPCA : folyóirat. — Vol. 39 . - P. 721-726 . - doi : 10.1080/08940630.1989.10466559 .
- ↑ 1 2 3 Archivált másolat (hivatkozás nem érhető el) . Letöltve: 2017. szeptember 17. Az eredetiből archiválva : 2018. február 24.. (határozatlan)
Linkek