Nedisperzní infračervený senzor

Nedisperzní infračervený senzor nebo NDIR senzor je spektroskopická zařízení, které se používá zejména jako senzor plynu . Analyzátory NDIR jsou zvláště vhodné pro stanovení koncentrace oxidu uhelnatého , oxidu uhličitého nebo uhlovodíků v plynu. Typickou oblastí použití je analýza výfukových plynů ze spalovacích motorů . Na rozdíl od technicky složitějších disperzních procesů (např.FTIR) fungují nedisperzní IR senzory bez jemně rozděleného spektrálního rozkladu infračerveného světla.

Analyzátor NDIR "Binos 1", infračervený zářič (vlevo na kabelu), filtr a detektory odstraněny.

zásada

Nejdůležitějšími součástmi jsou zdroj infračerveného záření , ozářená trubice ( kyveta ) s analyzovaným plynem, filtr vlnových délek a infračervený detektor . Plyn, který má být zkoumán, je buď čerpán do komory pro vzorky, nebo difunduje do této komory. Koncentrace hledaného plynu se měří elektroopticky prostřednictvím rozsahu absorpce specifické vlnové délky v infračerveném spektru . Světlo z infračerveného zdroje svítí skrz plyn ve vzorkovací komoře, filtru a poté dopadá na infračervený senzor. Funkcí filtru je umožnit průchod pouze velmi úzkého spektra ze spektra světelného zdroje, jehož frekvence je zvolena tak, aby byla účinně absorbována molekulami zkoumaného plynu. V ideálním případě by ostatní plyny obsažené ve směsi plynů ve vzorku neměly absorbovat světlo této vlnové délky.

Druhá, identicky konstruovaná trubice (v zařízení na obrázku druhá polovina trubice rozdělená střední tyčí) obsahuje uzavřený referenční plyn, například dusík. Měřicí kyveta a referenční kyveta jsou integrovány do stejného měřícího systému a jsou střídavě ozařovány, přičemž přepínání může probíhat například otáčením perforovaných kotoučů (chopper).

Protože mnoho plynů absorbuje světlo v infračerveném rozsahu, je často nutná kompenzace za existující interferující, ale nezkoumané složky plynu. Například absorpce plynů CO 2 a H 2 O vzájemně ovlivňují výsledku měření v důsledku spektrální blízkosti jejich absorpční charakteristiky.

Použité infračervené signály jsou často modulovány nebo pulzovány, aby se vyrovnaly tepelné jevy.

Individuální důkazy

  1. ↑ Dizertační práce, Stephan Schmidt, Vývoj dvousložkových metod pro nedisperzní IR spektroskopii (NDIR) pomocí chemometrických metod, Duisburg, 2003. Dizertační práce