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當(dāng)前位置:西安邁強(qiáng)智能科技有限公司>>技術(shù)文章>>紅外氣體傳感模組原理、用途、選型指南
在化工車(chē)間的反應(yīng)釜旁、燃?xì)夤艿赖牡叵旅}絡(luò)中,在 “雙碳" 監(jiān)測(cè)的環(huán)保站點(diǎn)、新能源產(chǎn)業(yè)的安全防線里,氣體感知技術(shù)正成為守護(hù)生產(chǎn)安全與生態(tài)環(huán)境的 “隱形哨兵"。而紅外氣體傳感模組(NDIR)作為其中的核心元器件,憑借高精度、長(zhǎng)壽命、抗干擾的顯著優(yōu)勢(shì),早已從工業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)裝備,滲透到智能家居、醫(yī)療健康、智慧城市等多元場(chǎng)景,成為氣體檢測(cè)領(lǐng)域的核心支撐。
一、原理(NDIR 非分散紅外,最主流)
不同氣體分子(CO?、CH?、CO、SF?、CnHm 等)有專屬紅外吸收 “指紋"
紅外光源 → 氣室(待測(cè)氣體)→ 濾光片(只放過(guò)目標(biāo)波長(zhǎng))→ 探測(cè)器
氣體濃度越高 → 吸收紅外光越多 → 到達(dá)探測(cè)器光強(qiáng)越弱 → 電信號(hào)變化越大
計(jì)算依據(jù):朗伯 - 比爾定律\(C=k·\ln(I_0/I)\)C = 濃度,I?= 初始光強(qiáng),I = 透射光強(qiáng),k = 校準(zhǔn)系數(shù)
2、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)(決定精度與壽命)
紅外光源:黑體 / 鎢絲 / MEMS,壽命 5–10 年,比電化學(xué)長(zhǎng)很多
氣室:鍍金折返(光程長(zhǎng)、精度高)/ 直通道
濾光片:測(cè)量波長(zhǎng)(如 CO? 4.26μm)+ 參考波長(zhǎng)(抗漂移、抗灰塵)
探測(cè)器:熱電堆 / 熱釋電,雙通道 / 四通道抗干擾強(qiáng)
3、能測(cè) / 不能測(cè)
? 能測(cè):CO?、CH?、CO、SO?、SF?、NH?、VOC、制冷劑 等多原子 / 極性氣體
? 不能測(cè):O?、N?、H?、Cl? 等對(duì)稱雙原子分子(無(wú)紅外吸收)
4、核心優(yōu)缺點(diǎn)(一句話記)
優(yōu)點(diǎn):精度高、長(zhǎng)期穩(wěn)、壽命長(zhǎng)、抗中毒、無(wú)耗材、選擇性強(qiáng)
缺點(diǎn):成本較高、體積略大、功耗比電化學(xué)高、不能測(cè) O?
二、用途(工業(yè) + 環(huán)境 + 能源 + 醫(yī)療全覆蓋)
CO?、CH?、CO、O?(配套其他原理)、CnHm 在線分析
工藝氣體配比、爐氣 / 煙道氣監(jiān)測(cè)、防爆區(qū)泄漏檢測(cè)
配套氣體分析儀、預(yù)處理系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)柜
2、能源 / 燃?xì)?/strong>
天然氣 / 沼氣:CH?+CO?雙組分同時(shí)測(cè)
燃?xì)夤艿佬孤?、LNG 安全監(jiān)測(cè)、煤化工氣體成分
3、環(huán)境監(jiān)測(cè)
煙氣排放:CO?、CO、SO?、NOx(配合其他模塊)
大氣網(wǎng)格化、VOC 溯源、溫室氣體監(jiān)測(cè)
4、暖通 / 農(nóng)業(yè) / 智能家居
新風(fēng) / 空調(diào):CO?(400–5000ppm) 聯(lián)動(dòng)通風(fēng)
溫室大棚:CO? 800–1200ppm 增產(chǎn)
空氣凈化器、智能樓宇、車(chē)載空氣質(zhì)量
5、醫(yī)療 / 特種
醫(yī) 療:CO?、N?O
呼吸監(jiān)測(cè)、手術(shù)室氣體安全
三、選型指南(按 “需求→參數(shù)→環(huán)境→認(rèn)證" 四步走)
CO?:常用 0–5%/0–20%/0–100 %;民用 0–5000ppm
CH?:0–100 百分之%LEL / 0–100百分之 %Vol(防爆區(qū)優(yōu)先 % Vol)
CO:0–1000ppm / 0–5%
雙組分:優(yōu)先雙通道模組(如 CH?+CO?),成本更低、集成更簡(jiǎn)單
第二步:核心性能參數(shù)(直接影響現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定性)
精度:工業(yè)在線 ≥ ±1%FS;高精度場(chǎng)景 ±0.5%FS
重復(fù)性:≤ ±0.5%FS(長(zhǎng)期漂移小)
響應(yīng)時(shí)間 T90:≤ 10–30s(泄漏報(bào)警選快的)
零點(diǎn) / 量程漂移:≤ ±1% FS / 年(減少校準(zhǔn))
溫度補(bǔ)償:?20℃~+60℃(工業(yè)現(xiàn)場(chǎng))
第三步:環(huán)境與結(jié)構(gòu)適配(防爆 / 防塵 / 振動(dòng))
防爆等級(jí):化工 / 燃?xì)鈪^(qū)選 Ex ia ⅡCT4 / Ex d ⅡCT6
防護(hù)等級(jí):工業(yè)現(xiàn)場(chǎng) IP65/IP67(防塵防水)
抗振性:冶金 / 車(chē)載選加固結(jié)構(gòu)、鍍金氣室
功耗:便攜 / 電池供電選 ≤100mW;工業(yè)在線可不嚴(yán)格限制
第四步:輸出接口與集成(對(duì)接 PLC / 上位機(jī))
數(shù)字:UART-TTL、RS232、RS485(Modbus RTU/ASCII)(推薦,抗干擾強(qiáng))
模擬:4–20mA(老系統(tǒng)常用)
頻率 / 開(kāi)關(guān)量:報(bào)警輸出(泄漏聯(lián)動(dòng))
第五步:認(rèn)證與壽命(工業(yè)項(xiàng)目必查)
CMC 計(jì)量認(rèn)證(國(guó)內(nèi)合法計(jì)量)
防爆認(rèn)證(Ex)、煤安 MA(煤礦)
光源壽命:≥ 50,000 小時(shí)(5–10 年免維護(hù))
我們的紅外氣體傳感器模組



我公司NDIR非分散紅外氣體測(cè)量模組集成了紅外光源,氣室,探測(cè)器,信號(hào)采樣處理電路等部件,利用軟件算法及數(shù)字化技術(shù)將被測(cè)氣體的濃度轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,并通過(guò)通信傳輸?shù)斤@示控制終端,以達(dá)到對(duì)氣體濃度的測(cè)量。選用進(jìn)口檢測(cè)器和光源,具有壽命長(zhǎng)、精度高、響應(yīng)快等特點(diǎn)。
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