Ei-dispersiivinen infrapuna-analysaattori
Ei-dispersiivinen infrapuna-anturi (NDIR ) on yksinkertainen spektroskooppinen anturi , jota käytetään usein kaasuilmaisimena . Sitä kutsutaan ei-dispersiiviseksi, koska se ei sisällä säteilyspektrin hajottavaa laitetta - dispersiivistä laitetta, esimerkiksi spektrografeissa käytettyä prismaa [1] .
Kuinka se toimii
Ei-dispersiivisen kaasuanalysaattorin pääkomponentit ovat infrapunalähde , näytekammio, valosuodatin ja infrapunailmaisin. Infrapunasäteily ohjataan näytekammion kautta ilmaisimeen. Ilmaisimen eteen tai näytteen kammion eteen asennetaan valosuodatin , joka absorboi koko spektrin, lukuun ottamatta niitä aallonpituuksia, jotka pystyvät absorboimaan määritettävän kaasun molekyylejä.
Rinnakkain sijoitetaan rinnakkainen optinen kanava, jossa on toinen kammio, jossa on vertailukaasua, joka ei absorboi spektrin infrapunaosassa, yleensä typellä . Tutkittava kaasu näytekammiossa aiheuttaa tiettyjen tämän kaasun luonteeseen kuuluvien aallonpituuksien absorption Bouguer-Lambert-Beer-lain mukaisesti . Tämän säteilyn vaimennus mitataan infrapunailmaisimella ja tutkittavan kaasun pitoisuus kaasuseoksessa määräytyy absorptioasteen mukaan.
Ihannetapauksessa muiden kaasujen molekyylit eivät absorboi valoa tutkittavan kaasun absorptioaallonpituuksilla eivätkä vähennä ilmaisimeen pääsevän valon määrää, mutta jonkin verran ristiherkkyyttä (vaikutus kiinnostavan kaasun pitoisuuden mittaukseen) muut kaasut kaasuseoksessa) on väistämätöntä [2] .
Infrapunasäteilyvuo tehdään yleensä epäjatkuvaksi tai moduloidaan obturaattoreilla siten, että lämpö-infrapunataustasignaalit voidaan vähentää mitatusta optisesta signaalista [3] .
Ei-dispersiivisiä infrapuna-analysaattoreita löytyy usein LVI -järjestelmistä .
Konfiguraatiot, joissa on useita suodattimia, jotka on asennettu eri ilmaisimiin tai pyörivään rumpuun, mahdollistavat samanaikaiset mittaukset useilla valituilla aallonpituuksilla.
Kaasut ja niiden aallonpituudet
- Happi (O 2 ) - 0,763 µm [4] .
- Hiilidioksidi (CO 2 - 4,26 mikronia [5] ; 2,7 mikronia, myös 13 mikronia [4] .
- Hiilimonoksidi - 4,67 mikronia [5] ; 1,55 um; 2,33 um; 4,6 um; 4,8 µm, 5,9 µm [4] .
- Typpioksidi (II) (NO) - 5,3 mikronia, NO 2 pelkistetään NO:ksi, minkä jälkeen ne mitataan yhdessä NOx; NO absorboi myös ultraviolettisäteilyä aallonpituudella 195-230 nm, NO 2 mitataan 350-450 nm:ssä [6] tapauksissa, joissa NO 2 -pitoisuuden tiedetään olevan alhainen, jälkimmäinen jätetään usein huomiotta ja vain NO mitataan; myös 1,8 µm [4] .
- Typpioksidi (II) (NO 2 )) - 6,17-6,43 mikronia; 15,4–16,3 µm; 496 nm (UV) [4] .
- Typpioksidi (IV) (N 2 ) - 7,73 mikronia (ristiherkkyys NO 2 :n ja SO 2 :n kanssa ) [7] [5] ; 1,52 um; 4,3 um; 4,4 µm, myös noin 8 µm [4] .
- Typpihappo (HNO 3 ) - 5,81 µm [4] .
- Ammoniakki (NH3 ) - 2,25 mikronia, 3,03 mikronia; 5,7 µm [4] .
- Rikkivety (H2S ) - 1,57 mikronia, 3,72 mikronia, 3,83 mikronia [4] .
- (S02 ) - 7,35 um; 19,25 µm [4] .
- Fluorivety (HF) - 1,27 mikronia; 1,33 µm [4] .
- Kloorivety (HCl) - 3,4 mikronia [4] .
- Bromivety (HBr) - 1,34 mikronia; 3,77 µm [4] .
- Jodivety (HI) - 4,39 µm [4] .
- Hiilivedyt - 3,3-3,5 µm, C-H-sidosvärähtely [5] .
- (CH4 ) - 3,33 µm, voidaan myös käyttää 7,91 (±0,16) µm [8] ; 1,3 um; 1,65 um; 2,3 um; 3,2-3,5 um; noin 7,7 µm [4] .
- Asetyleeni (C2H2 ) - 3,07 µm [ 4] .
- Propaani (C3H8 ) - 1,68 mikronia ; 3,3 µm [4] .
- Kloorimetaani ( CH3Cl ) - 3,29 um [4] .
- Vesi (H20 ) - 1,94 mikronia; 2,9 µm (CO 2 -ristiherkkyys ) [5] , 5,78±0,18 µm voidaan myös käyttää eliminoimaan CO 2 -ristiherkkyys [8] , 1,3 µm; 1,4 um; 1,8 µm [4] .
- Otsoni (O 3 ) - 9,0 µm [5] , myös 254 nm (UV) [4] .
- Vetyperoksidi (H 2 O 2 ) - 7,79 µm [4] .
- Alempien alkoholien seokset - 9,5 ± 0,45 mikronia [8] .
- Formaldehydi (HCHO) - 3,6 mikronia [4] .
- Muurahaishappo (HCOOH) - 8,98 mikronia [4] .
- Karbonyylisulfidi (COS) - 4,87 µm [4] .
Muistiinpanot
- ↑ Dispersiiviset aallot . Saskatchewanin yliopisto . Akira Hirose. Haettu 9. toukokuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 4. huhtikuuta 2009. (määrätön)
- ↑ NDIR-kaasuanturin valonlähteet (linkki ei käytettävissä) . Kansainvälinen valoteknologia . Haettu 9. toukokuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 5. joulukuuta 2012. (määrätön)
- ↑ Seitz, Jason; Tong, Chenan. SNAA207-LMP91051 NDIR CO2- kaasuntunnistusjärjestelmä . – Texas Instruments, 2013.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Kaasuanturien materiaalien käsikirja: ominaisuudet, edut ja puutteet ... - Korotcenadi - Google Books
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Optiset suodattimet avaavat uusia käyttötapoja MWIR-, LWIR-järjestelmille | ominaisuudet | heinäkuuta 2014 | Photonics Spectra . Haettu 17. syyskuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 23. helmikuuta 2018. (määrätön)
- ↑ Arkistoitu kopio (linkki ei saatavilla) . Haettu 17. syyskuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 16. syyskuuta 2017. (määrätön)
- ↑ N2O:n jatkuva infrapuna-analyysi polttotuotteissa (englanniksi) // JAPCA : aikakauslehti. — Voi. 39 . - s. 721-726 . - doi : 10.1080/08940630.1989.10466559 .
- ↑ 1 2 3 Arkistoitu kopio (linkki ei ole käytettävissä) . Haettu 17. syyskuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 24. helmikuuta 2018. (määrätön)
Linkit