应用于烟气分析仪用的传感器之四-北极星环境监测网

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今天要说的是应用于烟气分析仪中的CO2传感器，这个传感器无论在CEMS中还是在便携烟气分析仪中，所使用的技术都是一样的——非色散红外NDIR。NDIR是目前测量CO2最成熟的技术，NDIRCO2传感器也是所有光学方法测气体中最容易实现，成本最低的一个。

1.NDIR传感器的原理

NDIR就是利用了CO2在4.25um红外波长上有能量吸收来测量气体浓度的。其原理和地球温室效应是一样的，CO2吸收了红外光能，转换成了热能。4.25um红外光吸收的少，CO2浓度就低，4.25um红外光吸收得多，CO2浓度就高。最常见的被测气体是CH4、CO2、CO、SF6和绝大多数的碳氢化合物(HC)。

2.NDIR传感器的特点

和电化学传感器不同，NDIR传感器内部光源、敏感元件和被测气体并不会直接接触，因此NDIR传感器的光源和探测器稳定性很好。传感器的优点包括：抗中毒、不需要氧气、长期稳定性优异、温度范围宽，测量浓度宽到100%v/v。和采用紫外光的传感器相比，NDIR光源的功率只有前者的1%—2%，非常节能。

缺点包括：结构复杂、制作工艺复杂、算法复杂、防爆认证难度高，价格比EC传感器高一个数量级，也无法测量微量的SO2和NOx。

3.测量CO2的意义

在便携式烟气分析仪中，通过测量O2、CO和CO2的浓度，可以计算出燃烧效率。在CEMS中，通过计算CO2浓度在时间上的累计，可以得到燃烧炉的碳排放量。

今后NDIR的技术路线分为两条：

1.向低分辩率、长波长、多气种方向发展，主要市场是分析仪表。例如，环境空气质量监测、工业安全、汽车尾气排放检测和天然气检漏。这个方向，全球需求约10万只。

2.向小体积，低成本方向发展，主要市场是室内空气质量IAQ检测，气种仅为CO2，全球销量约200万只。

延伸阅读：

应用于烟气分析仪的传感器之三CEMS和烟气分析仪传感器

应用于烟气分析仪的传感器系列之二一氧化碳传感器

原标题：应用于烟气分析仪用的传感器（四）

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