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红外甲烷传感器工作原理及其与激光甲烷传感器的区别
2024-04-09

红外甲烷传感器是一种专门用来检测环境中甲烷气体浓度的装置,主要利用甲烷气体在特定红外波段的吸收特性来工作。具体原理如下:

  1. 工作原理

    • 红外甲烷传感器基于非分散红外(NDIR, Non-Dispersive Infrared)技术。甲烷分子在3.3微米和7.8微米波长附近有很强的吸收带,传感器发射特定波长的红外光穿过待测气体样品。

    • 当红外光通过含有甲烷的气体时,甲烷分子会吸收对应波长的红外辐射能量,使得透过气体后的光强度减弱。

    • 光学系统将接收到的衰减光束聚焦至红外检测器上,检测器(通常为热释电、光电二极管或微测辐射热计等)将光强度的变化转化为电信号。

    • 信号处理电路进一步分析电信号的强度变化,依据预先设定的算法计算出甲烷气体的实际浓度。

  2. 组成部分

    • 光源:负责发射特定波长的红外光。

    • 光路系统:包括透镜、反射镜等,用于引导和聚焦红外光。

    • 检测器:捕捉并转化光信号为电信号。

    • 温度补偿元件:用于修正因环境温度变化带来的影响,确保测量精度。

    • 信号处理单元:包含模数转换器(ADC)和微处理器,用于数据采集、转换、分析和输出。

  3. 应用场合

    • 矿山安全监控,如煤矿瓦斯抽放管道、瓦斯抽放泵站等。

    • 天然气和石油行业,如天然气输气管道、加气站、燃气发电厂等。

    • 家用和工业用气体泄漏报警系统。

#红外甲烷传感器#因其响应速度快、测量精度高、稳定性好以及不受背景气体交叉干扰等优点,在@气体检测领域具有重要地位。同时,许多高端产品还具备温度补偿和自动校准功能,以适应不同工况和环境条件下的持续精准测量。

红外甲烷传感器和激光甲烷传感器的区别

红外甲烷传感器和激光甲烷传感器虽然都用于检测环境中甲烷气体的浓度,但它们在工作原理、技术细节和性能特征上有显著区别:

  1. 工作原理差异

    • 红外甲烷传感器:基于非分散红外(NDIR)技术,它发射红外光并通过一个过滤器,使光波长落在甲烷分子吸收特性的特定波段上(如3.3微米和7.8微米)。当光通过含甲烷的气体时,一部分红外光被甲烷吸收,剩余未被吸收的光到达探测器,通过比较入射光和出射光的强度变化来确定甲烷的浓度。

    • 激光甲烷传感器:采用近红外激光技术,发射窄线宽的激光脉冲,直接照射在待测气体上。甲烷分子对特定激光频率有共振吸收效应。通过测量激光被气体吸收后的强度衰减或通过后向散射的方式来检测甲烷的存在及其浓度。由于激光波长单一且精确,激光甲烷传感器能高度选择性地检测甲烷而不受其他气体干扰。

  2. 性能对比

    • 选择性与抗干扰性:激光甲烷传感器由于其高度选择性的激光光源,对外界干扰气体有更强的抵抗能力,对甲烷检测的准确度和精密度更高。

    • 稳定性与抗湿性:红外传感器受水汽影响较大,尤其是在中红外波段,水分子有强烈的吸收,导致传感器在潮湿环境下性能下降;而激光传感器对水蒸气不敏感,具有更好的抗湿能力和抗震能力。

    • 响应速度与动态范围:激光甲烷传感器通常具有更快的响应速度和更宽的动态范围,能够从低浓度到高浓度范围内快速准确检测甲烷。

    • 成本与复杂性:红外甲烷传感器技术相对成熟,成本较低;而激光甲烷传感器技术更为复杂,成本相对较高,但长期使用维护成本可能更低,且随着技术进步和国产替代进程加快,价格差距逐渐缩小。

专业生产红外甲烷传感器的厂家

道合顺DSH01M-M50K-JS 红外甲烷传感器采用了 NDIR 红外吸收检测原理,采用单光源、双通道 探测器,实现了双光路参比补偿。用微处理器 进行信号采集、处理和输出,实现了环境温度 补偿,修正了原理上非线性关系,并具有多种 输出形式。最低使用温度延伸到了-25 摄氏度, 可适用于家用报警器、暖通设备、农业、畜牧 业等场所。

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技术参数

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产品尺寸图

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管脚示意图

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注意事项

*本产品属于静电敏感元件。在装配和应用本产品过程中,建议使用静电防护设备。 

*规格书中描述的精度为出厂精度,长期保存后需要经过重新校准,方能达到出厂精度。 

*在传感器的焊接、安装、使用等过程中应避免其铝腔体承受任何方向的压力。 

*传感器如需放置于狭小空间,此空间应通风良好,特别是两扩散窗应处在通风良好的位置。 

*传感器应远离热源,并避免阳光直射或其他热辐射。 

*不要在粉尘密度大的环境长期使用传感器。



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