热释电探测器气体分析

 

 

大部分的气体都可以通过激发分子振动方式吸收红外辐射,不同的物质,红外辐射的吸收波长也不同。这一原理可以应用于非分光气体分析仪(NDIR气体分析)。分析仪由一个电子或者物理的调制红外光源,一个小型化的气室和一个热释电探测器组成。

在探测器的管帽上,封装了一片窄带滤光片(NBP),其透过波段正好是目标气体的吸收波段。 利用热学原理的探测器来检测气体,需要考虑气体混合物的透过率在一定的光谱范围之内。如果被测气体浓度为零,红外辐射能量将会直接到达探测器,探测器的信号达到最大值。如果气体浓度增加了,根据比尔朗伯定律,吸收的红外辐射也增加,探测器信号将会相应减小。

InfraTec的标准红外滤光片,例如,4.27微米中心波长(CWL)半峰宽(HPBW)170nm的二氧化碳(CO2)滤光片就是采用的这一原理来检测二氧化碳的。

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多通道气体检测

NDIR气体分析是不能解决复杂的气体吸收光谱的,它所检测的是在滤光片带通范围内的所有气体吸收的平均信号。如果你需要的是这样一个装置,你会得到一个长时间稳定的,持续运行测试的工业气体分析仪。但是如果需要区分气体类型,或者是提高混合气体的测试灵敏度,则需要多通道产品。

传统的气体分析仪建立在滤光片转轮上,或者机械斩波结构上,需要非常快速响应的探测器(> 200 Hz)并且保证大的信号。所以我们可以提供集成JFET或者是CMOS运放的热释电探测器,都适用于电流模式。气体分析仪用的探测器(气体通道和掺比通道),通常是用电调制的光源。因此,需要非常稳定和高信噪比的探测器,特别是低频范围内。InfraTec也可以提供具有专利技术的内部分光结构,可以用于两通道和四通道,用于精确气体分析。

红外火焰传感器/红外火焰检测的探测器

LME-335/LME-336

测试通道,高能量,热补偿,低麦克风效应,单电源供电或者双电源供电

LIM-262/LIM-272

测试通道和掺比通道,热补偿,单电源或者双电源供电

Safety in Mines - Picture Credits: © TTStudio / Fotolia.com

煤矿安全

沼气爆炸的情况在煤矿行业并不少见,通常是甲烷和空气的混合物发生爆炸。因此,探测甲烷的浓度是煤矿业安全的关键所在。许多客户使用了我们高可靠性的热释电探测器来研发探测甲烷的仪器,保护地下作业者的安全。

Anesthesia Monitoring - Picture Credits: © Beerkoff / Fotolia.com

麻醉气体检测

在医疗系统中气体探测是非常重要的手段。例如,手术室的麻醉气体需要被精确地监测。此类医疗分析仪也可以安装InfraTec的红外探测器。探测器可以非常精确地测出不同麻醉混合气体的比例,并且持续地监测。

Awite’s non-dispersive multi-gas sensor is suitable for biogas analysis due to lower drift rates and improved transverse sensitivity to other hydrocarbons

自然界DNA的能量奇迹

您有没有想过,你周末早餐吃的鸡蛋,快餐店里的炸薯条和玉米都有什么共同点?其实他们都是沼气加工厂的原材料。有机物,例如鸡 蛋壳,玉米和土豆的皮在密闭罐中自然分解。这一产物就是极具能量和丰富用途的——沼气。

Prototype for respiratory gas analysis of Geratherm Respiratory GmbH’

呼口气健康全知

“请把衣服脱到腰部”这句医生检查时常用的对话,很快会被下面一句代替“请用力呼气。”呼吸气体测量系统的研究成果正使这件事 情越来越近。目的很清楚:将医学诊断变的容易并且无痛。

燃气泄漏的探测

热释电传感器能够通过一个电调制或者机械调制的红外光源辐射产生电信号。封装一个特定气体波长的窄带滤光片,透过波长被限制在与被测气体相关的波长范围内。例如CO2气体的标准滤光片采用4.27微米中心波长(CWL),170nm半峰宽(HPBW),只有这一波段范围内的红外辐射才能够透过滤光片到达热释电芯片。如果气体泄漏,例如CO2,那么到达探测器的辐射量变小,信号减弱。如果采用掺比通道,CWL3.95微米,HPBW90nm,可以降低光路的偏差,提高准确性。

酒精测试

酒精呼吸测试仪也在气体探测器的应用范围内。精确的测试结果可以帮助警察发现酒精或者药物服用者。

植物健康管理

热释电探测器可以监控植物的光合作用,主要是检测CO2的释放含量。

油气保护

许多公司采用红外探测器应用于高温钻井作业,通常需要连续工作许多天。气体浓度需要实时被监控来控制渗出速率。

Oil Production - Picture Credits: © Michael Rosskothen / Fotolia.com

疾病探测

有些疾病能从呼出气体中找到征兆。例如几年前,NDIR气体分析仪为疾病诊断提供了额外的辅助,例如胃部疾病或者癌症,一种叫做幽门螺旋杆菌的细菌可以采用非侵入式的方式被检测出来。患者只需要服下相关药物,如果有幽门螺旋杆菌即会和药物反应释放出碳13同位素原子,只需要吹口气便可测出细菌的比例。

水和钢铁分析仪

红外探测器可以用于探测材料杂质成分的仪器中。举个例子,像水这种物质可以被加热,然后检测释放出的气体。类似的探测也被用于钢铁的生产过程,可以检测钢铁合金的组成成分。钢材锭子被加热通过检测释放的气体的组分来判断金属含量。

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