【红外气体传感器】红外气体传感器有什么特点

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评论 2023-07-21 22:26:36 浏览
一、红外气体定量检漏仪采用进口传感器

1、产品简介NRLF-VSF6红外气体定量检漏仪是南瑞西高根据目前电力市场的需要而研发的,采用德国原装进口的SF6红外双束光谱传感器,又一款SF6气体定量检测的便携式检漏仪,是快速、定量检测各种SF6气体设备,是电厂、供电局SF6设备现场检漏的理想工具。NRLF-VSF6红外气体定量检漏仪设有触摸键及快捷键操作,快捷键主要是方便现场快速检测用。在仪器的正面盘面上,从左至右排列为电源开关键、测量键、保存键、电源指示灯(绿色)、待机时,状态指示灯(红色)。注意!使用仪器,必须进入参数设置,进行初始化设置。参数设置有3项:系统标定、工作参数、保存设定。产品别称SF6红外气体定量检漏仪、SF6红外检漏仪、SF6气体红外检漏仪、SF6红外定量检漏仪、高精度SF6红外气体检漏仪。

2、产品参数锂离子电池>5小时连续使用);充电220伏交流50Hz;报警提示报警显示,声音提示; 范围:0-5000ppm(5000-30000也会显示,精度不能);精度:±2%; 存储:-10至60°C; 操作:0至45°C;时钟:系统有实时时钟,保存测量数据时,同时保存测量时间。。

3、产品特征测量原理:红外线原理,双波长非色散红外光谱,原装德国进口传感器; 灵敏度:1ppm;对其它气体没有交叉敏感性;水分:不受影响,从0-100%相对湿度; 无中毒症状;反应<2秒;重复性<0.3%。。

二、红外气体传感器的原理及技术演化

1、分子中的电子总是处在某一种运动状态中,每一种状态都具有一定的能量,属于一定的能级。

2、电子由于受到光、热、电的激发,从一个能级转移到另一个能级,称为跃迁。

3、当这些电子吸收了外来辐射的能量,就从一个能量较低的能级跃迁到另一个能量较高的能级。

4、由于分子内部运动所牵涉到的能级变化比较复杂,分子吸收光谱也就比较复杂。

5、在分子内部除了电子运动状态之外,还有核间的相对运动,即核的振动和分子绕重心的转动。

6、而振动能和转动能,按量子力学计算是不连续的,即具有量子化的性质。

7、所以,一个分子吸收了外来辐射之后,它的能量变化△E为其振动能变化△Ev、转动能变化△Er以及电子运动能量变化△Ee的总和。

8、物质对不同波长的光线具有不同的吸收能力,物质也只能选择性地吸收那些能量相当于该分子振动能变化△Ev、转动能变化△Er以及电子运动能量变化△Ee总和的辐射。

9、由于各种物质分子内部结构的不同,分子的能级也千差万别,各种能级之间的间隔也互不相同,这样就决定了它们对不同波长光线的选择吸收。

10、如果改变通过某一吸收物质的入射光的波长,并记录该物质在每一波长处的吸光度(A),然后以波长为横坐标,以吸光度为纵坐标作图,得到的谱图称为该物质的吸收光谱或吸收曲线。

11、某物质的吸收光谱反映了它在不同的光谱区域内吸收能力的分布情况,可以从波形、波峰的强度和位置及其数目,研究物质的内部结构。

12、分子的振动能量比转动能量大,当发生振动能级跃迁时,不可避免地伴随有转动能级的跃迁,所以无法测量纯粹的振动光谱,而只能得到分子的振动-转动光谱,这种光谱称为红外吸收光谱。

13、红外吸收光谱是一种分子吸收光谱。

14、当样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收某些频率的辐射,并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化,产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。

15、记录红外光的百分透射比与波数或波长关系曲线,就得到红外光谱。

16、当红外线波长与被测气体吸收谱线相吻合时,红外能量被吸收。

17、红外光线穿过被测气体后的光强衰减满足朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律。

18、气体浓度越大,对光的衰减也越大。

19、因此,可通过测量气体对红外光线的衰减来测量气体浓度。

20、为了读数呈线性关系,当待测组分浓度大时,分析器的测量气室较短,短的为0.3mm。

21、当浓度低时,测量气室较长,长的为>200mm。

22、经吸收后剩余的光能用红外检测器检测。

23、分光是指用棱镜或光栅进行分光,由光源发出的红外线分成完全对称的两束光、参考光束与样品光束。

24、它们经半圆型调制镜调制,交替地进入单色仪的狭缝,通过棱镜或光栅分光后由热电偶检测两束光的强度差。

25、当样品光束的光路中没有样品吸收时,热电偶不输出信号。

26、一旦放入测试样品,样品吸收红外光,两束光有强度差产生,热电偶便有约10Hz的信号输出,经过放大后输至电机,调节参考光束光路上的光楔,使两束光的强度重新达到平衡,由笔的记录位置直接指出了某一波长的样品透射率,波数的连续变化就自动记录了样品的红外吸收光谱或透射光谱。

27、基于这样原理的气体传感器就称为分光红外气体传感器。

28、随着红外光学材料及微电子封装技术的发展,红外探测器在其封装上固定安装有针对不同气体的窄带干涉滤光片。

29、通过使用固定有不同波长滤光片的的红外传感器,可以实现对不同气体的测量。

30、热释电材料是一种具有自发极化的电介质,它的自发极化强度随温度变化,可用热释电系数p来描述,p=dP/dT(P为极化强度,T为温度)。

31、在恒定温度下,材料的自发极化被体内的电荷和表面吸附电荷所中和。

32、如果把热释电材料做成表面垂直于极化方向的平行薄片,当红外辐射入射到薄片表面时,薄片因吸收辐射而发生温度变化,引起极化强度的变化。

33、而中和电荷由于材料的电阻率高跟不上这一变化,其结果是薄片的两表面之间出现瞬态电压。

34、若有外电阻跨接在两表面之间,电荷就通过外电路释放出来。

35、电流的大小除与热释电系数成正比外,还与薄片的温度变化率成正比,可用来测量入射辐射的强弱。

36、热释电型红外探测器都是用硫酸三甘酞(TGS)和钽酸锂(LiTaO3)等优质热释电材料(p的数量级为10-8C/Kcm2)的小薄片作为响应元,加上支架、管壳和窗口等构成。

37、它在室温工作时,对波长没有选择性。

38、热电堆的结构辐射接收面分为若干块,每块接一个热电偶,把它们串联起来,就构成热电堆。

39、按用途不同,实用的热电堆可以制成细丝型和薄膜型,亦可制成多通道型和阵列型器件。

40、带红外带通滤波器的传感器应用于红外吸收气体探测。

41、热释电和热电堆型红外探测器的根本区别在于,后者利用响应元的温度升高值来测量红外辐射,响应时间取决于新的平衡温度的建立过程,时间比较长,不能测量快速变化的辐射信号。

42、而热释电型探测器所利用的是温度变化率,因而能探测快速变化的辐射信号。

43、这种探测器在室温工作时的探测率可达D≈1~2×109厘米·赫/瓦。

44、70年代中期以来,这种探测器在实验室的光谱测量中逐步取代温差电型探测器和气动型探测器。

45、利用这些窗口滤波红外探测器,不用进行分光,从而可以直接测量对应滤波片波段也即相应气体吸收波段的红外光强度,这样的气体传感器成为非分光红外(NDIR)气体传感器。

三、可燃气体检测器中,电化学的传感器、催化燃烧原理传感器、半导体式传感器和红外传感器,各自的优、缺点?

1、分子中的电子总是处在某一种运动状态中,每一种状态都具有一定的能量,属于一定的能级。

四、红外气体传感器检测哪些气体?

1、分子中的电子总是处在某一种运动状态中,每一种状态都具有一定的能量,属于一定的能级。

五、红外气体传感器的优点是什么?

1、分子中的电子总是处在某一种运动状态中,每一种状态都具有一定的能量,属于一定的能级。

六、气体传感器有哪些分类

1、分子中的电子总是处在某一种运动状态中,每一种状态都具有一定的能量,属于一定的能级。

七、红外气体传感器的概述

1、它与其它类别气体传感器如电化学式、催化燃烧式、半导体式等相比具有应用广泛、使用寿命长、灵敏度高、稳定性好、适合气体多、性价比高、维护成本低、可在线分析等等一系列优点。

2、其广泛应用于石油化工、冶金工业、工矿开采、大气污染检测、农业、医疗卫生等领域。

八、智能型高精度多参数红外气体传感器模组

1、检测气体SF6CO2CH4  检测量程0-500ppm0-1000ppm0-2000ppm0-1000ppm0-2000ppm0-5000ppm0-1500ppm0-5000ppm0-1%VOL0-2000ppm0-1%VOL0-5%VOL0-3000ppm0-5%VOL0-10%VOL  检测量程HCCO/0-2000ppm0-5000ppm/0-5000ppm0-1%VOL/0-1%VOL0-5%VOL/0-5%VOL0-10%VOL/0-10%VOL0-50%VOL/分辨率1ppm;0.01%VOL(根据检测范围)进气方式扩散式(需要管道式的可购买配套气室)气室接口3mm(inner);5mm(outer)气体流量0.2…0.5L/min(稳定)产品尺寸Φ5mm×31mm预热时间<2min;<30min(达到技术标准)运行电压5VDC(低功耗)9-18VDC输出波动⩽0.5%FS输出信号0.4-2V、UART4-20mA/0.4-2V、UART、使用温度‐10℃—5温度对零点影响⩽0.1%FSper℃存储温度‐20℃…60℃环境压力800hPa—1200hPa环境湿度0%…95%(rel.)响应时间不带气室<60s(@0.3l/min);带气室<30s(@0.3l/min)检测下限≤2%FS重复性 ≤1%FS线性误差 ≤2%FS温度对满量程点影响 ≤ 0.2%FSper℃零点漂移≤1%FS名称输入/输出引脚号描述 VCC I 1工作电压9-36VDC(5V定制)GNDI2地VOUTI3电流、电压输出 RXD I 4传感器TTL232接收引脚 TXD O 5传感器TTL232发送引脚 RDE O 6传感器外接RS485芯片时的控制脚。

2、应用市场:气体分析行业、工业过程控制、环境检测和发电厂、变电站进行气体浓度和气体泄漏检测报警.安装说明该传感器采用拔插式安装,请勿直接焊线在传感器针脚处,应将线焊在空心管脚的末端,再将传感器与空位对齐插进空心管脚,注意不能带电拔插传感器.维修保养应注意的事项:传感器应定期校准,建议不大于6个月,若开启自动校准长期运行则不需要校准;不要在粉尘密度大的环境长期使用传感器;请在传感器供电范围内使用传感器。。

九、几种气体检测传感器的检测原理

1、 金属氧化物半导体式传感器  金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用,改变半导体的电导率,通过电流变化的比较,激发报警电路。由于半导体式传感器测量时受环境影响较大,输出线形不稳定。金属氧化物半导体式传感器,因其反应十分灵敏,故目前广泛使用的领域为测量气体的微漏现象。。

2、催化燃烧式传感器  催化燃烧式传感器原理是目前广泛使用的检测可燃气体的原理之一,具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点。催化燃烧式传感器采用惠斯通电桥原理,感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃烧,使温度使感应电阻的阻值发生变化,打破电桥平衡,使之输出稳定的电流信号,再经过后期电路的放大、稳定和处理终显示可靠的数值。。

3、 定电位电解式气体传感器  定电位电解式传感器是目前测毒类现场广泛使用的一种技术,在此方面国外技术领先,因此此类传感器大都依赖进口。定电位电解式气体传感器的结构:在一个塑料制成的筒状池体内,安装工作电极、对电极和参比电极,在电极之间充满电解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在顶部封装。前置放大器与传感器电极的连接,在电极之间施加了一定的电位,使传感器处于工作状态。气体与的电解质内的工作电极发生氧化或还原反应,在对电极发生还原或氧化反应,电极的平衡电位发生变化,变化值与气体浓度成正比。。

4、迦伐尼电池式氧气传感器  隔膜迦伐尼电池式氧气传感器的结构:在塑料容器的一面装有对氧气透过性良好的、厚10~30μm的聚四氟乙烯透气膜,在其容器内侧紧粘着贵金属(铂、黄金、银等)阴电极,在容器的另一面内侧或容器的空余部分形成阳极(用铅、镉等离子化倾向大的金属)。用氢氧化钾。氧气在通过电解质时在阴阳极发生氧化还原反应,使阳极金属离子化,释放出电子,电流的大小与氧气的多少成正比,由于整个反应中阳极金属有消耗,所以传感器需要定期更换。目前国内技术已日趋成熟,完全可以国产化此类传感器。。

5、红外式传感器  红外式传感器利用各种元素对某个特定波长的吸收原理,具有抗中毒性好,反应灵敏,对大多数碳氢化合物都有反应。但结构复杂,成本高。。

6、 PID光离子化气体传感器    PID由紫外灯光源和离子室等主要部分构成,在离子室有正负电极,形成电场,待测气体在紫外灯的照射下,离子化,生成正负离子,在电极间形成电流,经放大输出信号。PID具有灵敏度高,无中毒问题,安全可靠等优点。。