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维萨拉二氧化碳传感器的测量原理及应用

发布时间:2022-04-18   点击次数:275次

  维萨拉二氧化碳传感器于1997年面世,该传感器采用了具有突破性创新意义的微机械电调谐法布里-珀罗甘涉仪(FPI)滤波器,并内置了参比测量。这种可靠稳定的传感器已从楼宇自动化及安全、生命科学到生态研究多种行业领域得到应用,维萨拉进行二氧化碳数据准确测量已15年之久。

  工作原理:

  二氧化碳的特定吸收光谱位于波长4.26μm的红外区。这表示当红外辐射透过含有二氧化碳的气体时,部分辐射将被吸收。因此透过气体的辐射量与二氧化碳的含量存在关联性,使用红外探测器便可测出这一数值。

  维萨拉传感器在红外探测器的前端安装了一个电调谐FPI滤波器。除测量二氧化碳吸收光波能量外,微机械FPI滤波器还可在未吸收的波段作为参比测量值使用。作为参比测量使用时,可以用电调谐方式将FPI滤波器附近的波段从吸收长波区切换到非吸收波长区。参比测量能够对任何潜在光源强度变化及光学路径上的污染物与污垢沉积物起到补偿作用。这一特性意味着维萨拉二氧化碳能够长时间保持高度稳定的工作状态。

  采用单一光源测量吸收波长与参比波长的仪表通常称作单光束双波长仪表,该项技术广泛应用于价格不菲的分析仪器上。维萨拉传感器采用微机械FPI滤波器这特色实现了使用单一探测器获得双波长测量的效果。传感器尺寸微小表明,该项先进技术已经在小型探头、模块和变送器上获得一体化应用。

  二氧化碳传感器的典型应用:

  维萨拉二氧化碳传感器测量仪表适合从ppm(百万分之)到百分比各种级的二氧化碳浓度测量应用。由于高浓度二氧化碳具有危害性,所以在诸如发酵与气调储藏环境等封闭工艺内仅以百分比形式表示,通常在二氧化碳培养箱等生命科学应用中也用百分比浓度测量。

  常规大气中二氧化碳含量为ppm级。典型的应用领域包括人员驻留建筑物的通风控制、动物收容锁及温室。在需要处理大量二氧化碳的区域,具有报警控制功能的可靠二氧化碳测量起着重要的安全防范意义。

  二氧化碳传感器还是生态测量领域的常用设备,其优越的长期稳定性和耐恶劣条件的特点在该领域深受青睐。

  维萨拉提供可用于室内外环境并以ppm和百分比为单位的二氧化碳测量仪表。维萨拉的二氧化碳仪表品种丰富,从手持型仪表GM70、测量模块GMP251和GMP252、工业变送器到批量应用。


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