红外二氧化碳传感器原理与应用全解 - 工业物理 红外二氧化碳传感器原理与应用全解 - 工业物理

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红外二氧化碳传感器原理与应用全解

🧪 检测原理概览:红外吸收技术如何识别CO₂?

 

红外二氧化碳传感器基于非分散红外光谱法(NDIR),通过检测CO₂分子对特定红外波长的吸收来实现浓度测量:

  • 自带光源发出宽谱光(包括红外区 >800nm)

  • CO₂ 分子在特定红外波长(主要是4.26μm)具有共振吸收特性

  • 光被 CO₂ 分子吸收后引起分子内部振动与旋转(如下图所示👇)

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🔍 分子层级理解:CO₂分子结构与吸收机理

 

  • CO₂ 分子由一个碳原子和两个氧原子组成,O=C=O,呈线性结构

  • 红外光照射下,碳原子在两个氧原子之间发生振动

  • 特定红外波长能激发这种振动,导致能量吸收并被传感器捕捉

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🔧 红外检测模块工作机制

 

传感器包含两个光学滤波器:

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滤波器类型

功能

测量滤波器

允许特定CO₂吸收波长通过

参考滤波器

允许CO₂不吸收的波长通过,用于校准背景光变化

 

二者对比后,测得的光强差值即为被CO₂吸收的能量,传感器将其转化为电信号,并通过算法线性化后在屏幕上显示二氧化碳浓度。

📌 该信号本身为非线性,但仪器已做线性补偿,确保读数准确直观

 


 

⚙️ 校准方式:两点校准法

 

红外CO₂传感器需要进行两步校准:

  1. 零点校准(Zero)

    使用不含CO₂的气体(如高纯氮气)进行流通并调整仪器“零点”。

  2. 跨度校准(Span)

    使用已知CO₂浓度的标准气体(建议浓度接近样品气)进行调节。

    将检测值调整至认证浓度值以完成校准。

✅ 建议定期进行零点与跨度校准,以维持高精度检测结果。

 


 

🌍 应用领域与典型行业

 

Systech 红外二氧化碳分析仪广泛用于以下工业与安全场景:

应用客户

典型用途

工业气体生产商

检测CO₂作为杂质的含量;或监控纯CO₂浓度

工业气体使用者

食品保鲜包装中的气调气体(MAP)质量控制;化工行业原料气体验证

环境与安全监控

CO₂泄漏预警、空气质量监控等

 

🛠 可选设备包括:GS6600顶空分析仪GS Micro微量顶空分析仪等,支持 0–100% CO₂ 浓度范围内的精确测量。

 


 

🔬 选择 Systech 红外 CO₂ 检测方案的优势

 

  • ✅ 非接触、实时测量,维护简便

  • ✅ 高选择性,避免其他气体干扰

  • ✅ 支持多气体混合环境检测

  • ✅ 自动补偿、数字显示、一键校准

  • ✅ 符合工业气体分析及食品包装检测标准

 


 

📞 欢迎咨询我们,获取定制化方案

 

英国 Systech 希仕代作为工业物理旗下专业品牌,拥有数十年气体检测技术积累,广泛服务于全球食品、化工、半导体与医药领域。如您对红外二氧化碳分析仪感兴趣,欢迎联系我们团队获取选型建议与样机试用支持!