NDIR氣體傳感器是由紅外光源、光路、紅外探測器、電路和軟件算法結合在一起的一種光學氣體傳感器。它一般用于檢測化合物氣體,例如: CH4、CO2、N2O、CO、CO2、SO2、NH3、乙醇、苯等,并包含絕大多數有機物(HC),包括有機揮發性混合物(VOC)。
NDIR氣體傳感器采用一個廣譜的光源作為紅外傳感器的光源,因為并沒有一個分光的光柵或棱鏡將光進行分光,所以叫非色散紅外。光線穿過光路中的被測氣體,透過窄帶濾波片,到達紅外探測器。通過測量進入紅外傳感器的紅外光的強度,來判斷被測氣體的濃度。當環境中沒有被測氣體時,其強度是最強的,當有被測氣體進入到氣室之中,被測氣體吸收掉一部分紅外光,這樣,到達探測器的光強就減弱了。通過標定零點和測量點紅外光吸收的程度和刻度化,儀器儀表就能夠算出被測氣體的濃度了。
第一方面,市場上常見的傳感器,例如催化燃燒(CAT)、電化學(EC)、紫外光離子化(PID)傳感器并不是什么氣體都能測,例如,CO2就無法測量,但是NDIR氣體傳感器能測CO2。NDIR紅外氣體傳感器最常見的被測氣體是CH4和CO2。
第二方面,這和NDIR傳感器的諸多優點是分不開的。
1. 抗中毒。CAT傳感器測甲烷最大的敵人是鹵化物(含氟、氯、溴、碘的物質)、有機硅化合物、硫化物。當這些物質在催化珠上燃燒之后,催化劑的活性就打折扣了,反映在測量數據上,就是靈敏度下降。
2. 不會積碳。CAT傳感器測長碳鏈的烴類時,因為燃燒不夠充分,很容易積碳,導致催化珠表面形成一層薄薄的碳粉,反映在測量數據上,就是零點抬高、靈敏度下降。NDIR傳感器的光源和探測器都被玻璃或濾波片保護了起來,和氣體并不接觸,所以不會有燃燒的現象發生。
3. 不需要氧氣參與。CAT傳感器是需要氧氣參與氧化反應的。但NDIR是光學傳感器,不需要氧氣參與。
4. 測量濃度可以到100%v/v。因為NDIR傳感器的信號特點是:無被測氣體時,信號強度最大,濃度越高,信號越小。所以測量高濃度比測量低濃度要輕松。
5. 長期穩定性優異。NDIR傳感器的穩定性基本取決于光源。只要選擇好光源,長期穩定性將是極好的,2年不用標定也是能做到的。
6. 溫度范圍寬。NDIR可以用到-40℃到85℃的范圍,毫無壓力。
7. 維護成本低。這是和它長期穩定性好密切相關的。極有可能是儀器壞了,傳感器都還是好的。