Möglicherweise haben Sie kürzlich in den Nachrichten über die Verwendung von CO2-Sensoren zur Überwachung des Lüftungsniveaus in Innenräumen gelesen oder gehört, um Maßnahmen zur Verringerung der Übertragung von Covid, zur Verbesserung der Gesundheit und zur Konzentration zu ergreifen. Theater, Nachtclubs, Schulen, Arbeitsplätze, Einzelhandelsgeschäfte, Pubs und Restaurants sowie andere öffentliche Innenräume installieren zunehmend CO2-Sensoren, um den Luftaustausch zu überwachen. Hohe CO2-Werte weisen auf eine unzureichende Belüftung hin und ermöglichen Korrekturmaßnahmen durch Öffnen von Fenstern oder Einschalten eines Ventilators, der Frischluft ansaugt. Wenn Sie sich jemals gefragt haben, wie die Messung abgeleitet wird, liefert der folgende Artikel hoffentlich eine einfache Erklärung.
CO2-Sensoren werden zur Messung des Kohlendioxidgehalts (CO2) eingesetzt. Es ist wichtig, dieses Gas zu überwachen, da es ein Indikator für CO2-Emissionswerte, Lüftungsqualität und industrielle Verbrennungsprozesse ist. Da CO2 weder Farbe noch Geruch hat, ist es ohne einen speziellen CO2-Gassensor unmöglich, seine Anwesenheit zu erkennen und den Füllstand zu überwachen.
- CO2-Sensoren werden zur Überwachung der Fermentation, Atmung, Photosynthese und anderer kohlendioxidverbrauchender oder -produzierender Prozesse verwendet. Sie können für HLK-Anwendungen zur Überwachung der Luftqualität verwendet werden.
- Es gibt breitere Anwendungen für CO2-Sensoren in der Agrar-, Lebensmittel-, Pharma-, Kälte- und Brauindustrie.
Die gebräuchlichste Art von CO2-Gassensoren sind die nichtdispersiven Infrarotsensoren (NDIR).
Sie bieten hervorragende Leistung und Genauigkeit über einen weiten Volumenbereich. In einfachen Worten, NDIR-Sensoren verwenden explizite Wellenlängen des Lichts, um die Konzentration von CO2 in der Atmosphäre zu messen.
NDIR sensoren sind eine ausgezeichnete wahl für tragbare und fest genaue CO2 überwachung.
NDIR CO2 Sensoren: Jetzt zum technischen Bit oder zur Information!
Ein NDIR-Sensor ist ein spektroskopischer Sensor, der Gas mit Infrarotlicht (IR) über eine Infrarotlichtquelle, eine Probenkammer, Infrarotfilter und einen Infrarotdetektor detektieren und überwachen kann. Je mehr Gas vorhanden ist, desto stärker wird das Licht absorbiert. Der Signalabfall ist proportional zur Konzentration des zu messenden Gases.
Die Infrarotmessung kann als Methode zum Nachweis von CO2-Gas verwendet werden, da heterogene Moleküle abhängig von ihrer Struktur Infrarotenergie absorbieren. Verschiedene molekulare Spezies haben einzigartige Absorptionswellenlängen. Dies ermöglicht die Messung von CO2 in einem Gemisch anderer Gase.
NDIR-Sensoren arbeiten alle nach dem oben beschriebenen Grundprinzip, können sich aber in ihrer Konfiguration unterscheiden. Ein Einzelstrahl-Einzeldetektor-Sensor-Design erzeugt eine Messung, die anfällig für Drift ist, da es keine Hintergrundkorrektur gibt. Die optische Bank und die Elektronik haben sich längst weiterentwickelt, um eine stabile Messung mit minimaler Rekalibrierung unter Verwendung von Ratio-Messungen zu erzeugen. EIN dual strahl dual detektor NDIR sensor umfasst eine einzelne IR lichtquelle und zwei infrarot filter: eine messung wellenlänge und nicht-absorbieren referenz wellenlänge schmale band optische filter und zwei detektoren.
Ein NDIR-CO2-Sensor arbeitet entweder nach dem Diffusions- oder dem Strömungsprinzip; das Gas diffundiert entweder oder wird in das Probenröhrchen gepumpt. Das IR-Licht durchläuft die Länge der Röhre und alle CO2-Gasmoleküle absorbieren das Wellenband von 4,2 µm, lassen aber andere Wellenlängen durch. Jedes nicht absorbierte Licht erreicht die optischen Filter, der Messwellenlängenfilter überträgt nur nicht absorbierte Energie bei 4,2 Mikrometern, der Referenzfilter überträgt nicht absorbierte Energie bei 3,9 Mikrometern, dies wird größer sein, da es nicht selektiv von CO2 absorbiert wird.
Wie wird der CO2-Gehalt berechnet?
Die beiden Absorptionsmesswerte des Referenz- und des Messfilters sind proportional und die logarithmische Ausgabe ist direkt proportional zur CO2-Konzentration
Die interne Elektronik misst die Absorption, indem sie die Lichtabsorption in eine elektrische Ausgabe umwandelt. Die Ergebnisse werden in Teilen pro Million (ppm) oder als Prozentsatz des Volumens angezeigt.
Die Messungen werden zunächst als analoge Mikrospannungen ausgegeben. Einige Sensoren wandeln diese analoge Spannung dann in einen digitalen Ausgang um.
Vorteile eines NDIR-CO2-Gassensors
Messbereich und Reaktionszeiten
NDIR-Sensoren und -Monitore können so konfiguriert werden, dass sie CO2 über mehrere Konzentrationsbereiche erfassen, indem Probenzellen unterschiedlicher Weglänge und Filter mit unterschiedlicher Bandbreite und Übertragungseigenschaften verwendet werden, sodass Messungen über einen Bereich von nur 0-100 ppm oder bis zu 0-100% möglich sind. Die Messung ist bei weit unter 1000 ppm möglich, was niedriger ist als die erforderlichen Sicherheitsniveaus und vor negativen Auswirkungen auf das Wohlbefinden.
CO2-NDIR-Analysemodule können bis auf ppm-Werte mit Reaktionszeiten von nur 1,1 Sekunden gemessen werden.
Langlebigkeit
NDIR-Sensoren können je nach Gasgemisch und Vorbehandlung bis zu 15 Jahre halten.
Querempfindlichkeit
CO2-NDIR-Sensoren wurden entwickelt, um die Querempfindlichkeit gegenüber anderen Gasspezies und Feuchtigkeit durch spezifische Wellenlängenauswahl für CO2 zu minimieren. Andere Arten von Sensoren, zum Beispiel Halbleiter und elektrochemische, sind im Vergleich weniger selektiv, aber nicht einmal für die CO2-Messung geeignet.
Drift
Im vergleich zu anderen arten von sensoren, NDIR sensoren tun nicht leiden von drift. Sie liefern zuverlässige Messwerte ohne Verschlechterung der Leistung im Laufe der Zeit.
Warum einen CO2-Sensor von Omni Sensors and Transmitters wählen?
Bei OMNI Sensors and Transmitters Ltd bieten wir eine breite Palette von CO2-Sensoren an, die für verschiedene Anwendungen verwendet werden können, und können Sie über die für Ihre spezifischen Anforderungen am besten geeigneten beraten.
In Zusammenarbeit mit den Herstellern E + E Elektronik, smartGAS und Aranet verfügen wir über NDIR-Monitore, Transmitter / Sonden, Sensoren und Module für eine Vielzahl von Budgets und Anforderungen. Wir können eine Reihe von festen, tragbaren oder Handheld-Standalone-Monitoren anbieten; Drahtlos, Bluetooth und verkabelt. Messumformer und Sonden für Kältemittellecksuche, HLK-Systeme und Prozesssteuerung sowie Sensoren und Sensormodule für OEMs.
NDIR-Sensoren bieten eine hohe Genauigkeit und eine schnelle Reaktionszeit. Minimal beeinflusst durch das Vorhandensein anderer Gase, sind sie der zuverlässigste Weg, um das Vorhandensein von Kohlendioxidgas in einer Vielzahl von Einstellungen zu erkennen.
