NDIR红外气体检测原理,光路设计,滤光片参数与场景应用-北京微光远航科技

NDIR红外气体检测原理、光路、滤光片参数与场景应用

产品

NDIR非分散红外气体分析检测原理
1.多数气体在中远红外区(2~14 μm)有对应的特征吸收峰,特定气体只吸收特定波长的红外光,不吸收其他波长,这是NDIR红外气体分析检测的前提。
2.吸收遵循朗伯-比尔定律:A=lg(I。/I),红外光强度衰减与检测气体浓度成正比,可以通过测量特征波长处的光强衰减来计算气体浓度。
传统光路结构:红外光源（白炽灯、碳化硅棒等）,准直透镜,气室(气体吸收池),滤光片轮/双滤光片(测量、参考光路分别配置对应滤光片),红外探测器(热电堆、热释电),信号处理单元。
NDIR红外气体分析仪光路设计
1.单光束双波长光路设计。
2.双光束单波长光路设计。
3.反射式(折叠式)光路(适用于长光程、低浓度检测)设计。
NDIR红外滤光片关键参数及类型配置
1.金膜:金膜可以实现红外检测信号的高反射。
2.红外带通滤光片:中心波长 CWL:对应气体特征吸收峰 ,半带宽 FWHM:40~300 nm ,透过率:>80% ,截止深度:OD2~OD3。
3.红外窗口片(AR减反射膜):透过红外光信号,同时保护气室防止泄露和污染。
NDIR红外特征气体检测应用场景
1.工业安全与防爆应用:煤矿瓦斯监测、石油化工可燃气体检测、天然气管道泄漏监测。
2.环境监测、气体分析应用:空气质量监测、温室气体监测、环保在线监测分析。
3.化工与特殊气体监测应用:养殖场、污水处理厂、化工车间等场所的有毒有害气体监测。
5.汽车与交通尾气检测。
如何选择适合特定应用场景的红外滤光片？
1. 根据待测气体种类、特征吸收峰选择对应的红外滤光片。通常选择气体较强特征吸收峰作为滤光片的中心波长,例如CO₂:4.26 μm, CO:4.67 μm, CH₄:3.3 μm。
2. 根据待测气体浓度范围选择半带宽。低浓度/高精度待测气体可以选择相对窄带宽(40~100nm左右)的红外滤光片,抗干扰能力强。高浓度/低精度待测气体可以选择较宽带宽(200~500 nm),经济实惠。
3. 根据工作环境选择截止深度(OD 值)。环境光复杂、干扰多:选背景深度OD3以上,抑制杂散光。普通室内/工业环境选择背景深度OD2即可。
4. 根据波长区间选择基底材料。3~5μm:蓝宝石、硅 8~14μm:Ge(锗)、ZnSe。
5. 根据品牌、仪器结构选择尺寸规格。
6. 为确保测量稳定性，选择通带透过率尽量高。

了解详情红外特征气体分析滤光片