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探讨应用于烟气分析仪的传感器系列之四
发布时间:2015-08-24   点击次数:1104次
今天要说的是应用于烟气分析仪中的CO2传感器,这个传感器无论在CEMS中还是在便携烟气分析仪中,所使用的技术都是一样的——非色散红外NDIR。NDIR是目前测量CO2zui成熟的技术,NDIRCO2传感器也是所有光学方法测气体中zui容易实现,成本zui低的一个。
1.NDIR传感器的原理
NDIR就是利用了CO2在4.25um红外波长上有能量吸收来测量气体浓度的。其原理和地球温室效应是一样的,CO2吸收了红外光能,转换成了热能。4.25um红外光吸收的少,CO2浓度就低,4.25um红外光吸收得多,CO2浓度就高。zui常见的被测气体是CH4、CO2、CO、SF6和绝大多数的碳氢化合物(HC)。
2.NDIR传感器的特点
和电化学传感器不同,NDIR传感器内部光源、敏感元件和被测气体并不会直接接触,因此NDIR传感器的光源和探测器稳定性很好。传感器的优点包括:抗中毒、不需要氧气、长期稳定性优异、温度范围宽,测量浓度宽到 v/v。和采用紫外光的传感器相比,NDIR光源的功率只有前者的1%—2%,非常节能。
缺点包括:结构复杂、制作工艺复杂、算法复杂、防爆认证难度高,价格比EC传感器高一个数量级,也无法测量微量的SO2和NOx。
3.测量CO2的意义
在便携式烟气分析仪中,通过测量O2、CO和CO2的浓度,可以计算出燃烧效率。在CEMS中,通过计算CO2浓度在时间上的累计,可以得到燃烧炉的碳排放量。
今后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。例如,环境空气质量监测、工业安全、汽车尾气排放检测和天然气检漏。这个方向,全球需求约10万只。
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,气种仅为CO2,全球销量约200万只。

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