對于二氧化碳傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的淺分析-預(yù)覽頁
【正文】 MSO）和高氯酸四丁基銨（TBAP）制備一種新型的固體聚合物電解質(zhì)。由容量法滴定結(jié)果除以所采集的空氣樣品體積，即可測得空氣中二氧化碳的濃度。在進(jìn)樣3mL時，%~%，%。一．目前CO2檢測方法分類目前CO2的檢測方法有很多種，主要有氣相色譜法，滴定法，固體電解質(zhì)式，電容式，光纖檢測法，紅外吸收法等多種方法。為此，研究一種新型的CO2傳感器勢在必行。從而進(jìn)行定性與定量測定。滴定法是用過量的氫氧化鋇溶液與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鋇沉淀，采樣后剩余的氫氧化鋇用標(biāo)準(zhǔn)乙二酸溶液滴定至酚酞試劑紅色剛褪。初期，用K2CO3作為固體電解質(zhì)，設(shè)計了一種電位型CO2氣體傳感器，但是由于K2CO3易受與之共存的水蒸氣的影響，難以實用。常采用溶膠一凝膠法，以醋酸鋇和鈦酸丁酯為原料，乙醇和醋酸為溶劑制備了BaTi03納米晶材料。在這類應(yīng)用中，光纖傳輸?shù)墓庑盘柺芡饨绺蓴_越小越好。紅外吸收型CO2傳感器是利用紅外線作為介質(zhì)的測量系統(tǒng)，,其吸收關(guān)系服從 ?；诩t外吸收原理的CO2傳感器具有的獨到優(yōu)勢，所以，研制和開發(fā)基于紅外光譜吸收的CO2分析儀對提高我國CO2氣體測量監(jiān)控水平有著重要的作用。其后，1985年，系統(tǒng)最小探測靈敏度提高了一倍。他們都在CO2測量過程中起到推動作用，并且，在國外已經(jīng)有許多成熟的CO2氣體檢測產(chǎn)品和人員救護設(shè)備出售，尤其是美國、德國、日本、英國等國家。紅外氣體測量技術(shù)在我國無論是在用新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是在替代進(jìn)口各方面都有明顯的優(yōu)勢，應(yīng)用范圍廣泛，具有明顯的經(jīng)濟和社會效益。根據(jù)BeerLambert定理，氣室出射光的強度為：I= I0e KCL (1)式中，I為吸收后的光強；I0為吸收前的光強；K是反映吸收氣體分子特性的系數(shù)，它與氣體的種類、光譜波長、壓力、溫度等許多因素有關(guān)；C為待測氣體濃度；L為氣室的長度，即，光與氣體的作用長度。差分吸收可采用單波長雙光路實現(xiàn)，也可以采用雙波長單光路方法實現(xiàn)。光源的不穩(wěn)定以及光電元件的零漂對兩路信息的影響相同，所以信號信息與參考信息的比值將只是氣體濃度的函數(shù)，從而消除了光源的不穩(wěn)定以及光電元件零漂的影響。兩波長的光分別經(jīng)過氣室后的輸出信號強度之比與光源的強度波動以及氣室上的粉塵的沉積因素?zé)o關(guān)，但此方法受光源中心波長的漂移以及濾波特性的影響。常見的紅外探測器有光電導(dǎo)型和熱釋電型。當(dāng)入射光子只能使半導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生自由電子或自由空穴，或者兩者出現(xiàn)某種電信號，稱為內(nèi)光電效應(yīng)。(2)熱釋電型紅外探測器 熱釋電型紅外探測器是根據(jù)熱釋電效應(yīng)設(shè)計的。 本文所介紹的C02測量裝置采用的紅外探測器是國外PerkinElmer廠家生產(chǎn)的PYS3228TCG2/G20。輸出的電壓信號有：U2= I0eKCLK2 (5)式中，KK2一兩個通道的系統(tǒng)參數(shù)，該參數(shù)與濾光片的透射效率和傳感器的響應(yīng)度有關(guān)。五. 各模塊設(shè)計 CO2測量裝置結(jié)構(gòu)框圖圖51 是測量裝置的組成框圖。 光源及其調(diào)制技術(shù)目前國內(nèi)多數(shù)氣體檢測儀器的光源都采用鎳锘絲作為光源，并使用機械轉(zhuǎn)動的方法調(diào)制光源，這就造成了光源的不穩(wěn)定和抗震性差等缺點，在本儀器的設(shè)計過程中充分的考慮到該因素，所以本儀器選用了 PerkinElmer 公司生產(chǎn)的IRL 715 紅外光源，,在5V電壓驅(qū)動下工作壽命可達(dá)40000小時，輻射強度為0．15~10％M SCP。經(jīng)過理論推算及多次實驗驗證，尋找最佳光程，即氣室長度。本文所介紹的CO2測量裝置采用的紅外探測器是國外PerkinElmer廠家生產(chǎn)的PYS3228TC，如圖53所示，該傳感器是光電導(dǎo)型紅外探測器，利用CO2氣體在波長2um5um區(qū)域有的獨特的紅外吸收特性制作而成，具有參考通道和測量通道，不含旋轉(zhuǎn)部件，是一種精度較高的雙通道補償探測器。在測量過程中，這是因為高濃度的CO2分子比低濃度的要吸收更多的紅外光。由于傳感器輸出的電壓信號為毫伏級，因此，對其進(jìn)行合理的放大顯得舉足輕
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