二氧化碳分析仪主要通过测量空气中二氧化碳浓度来进行气体分析。常见的二氧化碳分析仪根据工作原理的不同,主要分为红外吸收法、电化学法和非分散红外法(NDIR)。其中,红外吸收法是最常见的一种。
红外吸收法原理:
红外吸收法利用二氧化碳气体对特定波长红外光的吸收特性。当红外光通过待测气体时,二氧化碳分子会吸收一定波长的红外光。根据比尔-朗伯定律(Beer-Lambert Law),气体吸收的光强与气体浓度成正比。分析仪器通过测量通过气体的红外光强度变化,从而计算出二氧化碳的浓度。
工作过程中,红外光源发出一定波长的红外辐射,经过样气室,透过待测气体。当二氧化碳浓度越高时,气体吸收的红外光越多,传感器接收到的光信号强度就越弱。通过测量吸收光强度变化,计算出气体的浓度值。
非分散红外法(NDIR):
NDIR分析仪通常采用两个红外光源,分别发射不同波长的红外光,其中一个波长特定为二氧化碳吸收波段,另一个波长则作为对比波段。通过比较二者的光强度变化,能够准确判断二氧化碳的浓度。NDIR法灵敏度高、选择性强,是目前常用的二氧化碳检测方法。
电化学法:
电化学法二氧化碳分析仪通过利用二氧化碳在电极表面的电化学反应来测量其浓度。具体过程是二氧化碳气体与电化学传感器内的电解质反应,产生与浓度成正比的电流信号。通过测量这个电流值,得出二氧化碳浓度。电化学法设备体积小、响应时间快,适合用于便携式设备。
应用领域:
二氧化碳分析仪广泛应用于环境监测、工业排放、呼吸气体分析、温室气体检测等领域。它不仅可以实时监测空气中的二氧化碳浓度,还能对温室气体排放、工业过程中的气体泄漏等进行有效监控。
总结来说,二氧化碳分析仪通过不同的原理实现对二氧化碳浓度的精确测量,红外吸收法和非分散红外法具有高灵敏度和较广泛的应用,而电化学法则适用于便携式设备。