Potresti aver letto o sentito di recente le notizie sull’uso di sensori di CO2 per monitorare i livelli di ventilazione all’interno per consentire di agire per ridurre la trasmissione di covid, migliorare la salute e la concentrazione. Sempre più spesso, teatri, discoteche, scuole, luoghi di lavoro, punti vendita, pub e ristoranti e altri spazi pubblici interni stanno installando sensori di CO2 per monitorare lo scambio d’aria. Alti livelli di CO2 indicano una ventilazione insufficiente e consentono di adottare misure correttive attraverso l’apertura di finestre o l’accensione di un ventilatore che aspira aria fresca. Se vi siete mai chiesti come la misura è derivato, il seguente articolo si spera di fornire una semplice spiegazione.
I sensori di CO2 sono utilizzati per misurare i livelli di anidride carbonica (CO2). È importante monitorare questo gas in quanto è un indicatore dei livelli di emissione di CO2, della qualità della ventilazione e dei processi industriali di combustione. Poiché la CO2 non ha colore o odore, è impossibile rilevarne la presenza e monitorare i livelli senza un sensore di gas CO2 dedicato.
- I sensori di CO2 vengono utilizzati per monitorare la fermentazione, la respirazione, la fotosintesi e altri processi di consumo o produzione di anidride carbonica. Possono essere utilizzati per applicazioni HVAC per monitorare la qualità dell’aria.
- Esistono applicazioni più ampie per i sensori di CO2 nei settori agricolo, alimentare, farmaceutico, della refrigerazione e della birra.
Il tipo più comune di sensori di gas CO2 sono i sensori a infrarossi non dispersivi (NDIR).
Offrono prestazioni e precisione eccellenti in un’ampia gamma di volumi. In termini semplici, i sensori NDIR utilizzano lunghezze d’onda esplicite della luce per misurare la concentrazione di CO2 nell’atmosfera.
NDIR sensori sono una scelta eccellente per portatile e fisso preciso CO2 monitoraggio.
NDIR CO2 Sensori: Ora per il bit tecnico o informazioni!
Un sensore NDIR è un sensore spettroscopico in grado di rilevare e monitorare il gas utilizzando la luce infrarossa (IR) tramite una sorgente luminosa a infrarossi, una camera di campionamento, filtri a infrarossi e un rilevatore a infrarossi. Più gas è presente, maggiore è la luce assorbita. Il calo del segnale è proporzionale alla concentrazione del gas misurato.
La misura infrarossa può essere usata come metodo di rilevazione del gas di CO2 a causa del principio che le molecole eterogenee assorbono l’energia infrarossa dipendente dalla loro struttura. Diverse specie molecolari hanno lunghezze d’onda di assorbimento uniche. Ciò consente la misurazione della CO2 all’interno di una miscela di altri gas.
I sensori NDIR funzionano tutti sullo stesso principio di base sopra descritto ma possono differire nella loro configurazione. Un singolo disegno del sensore rivelatore singolo fascio genererà una misura incline alla deriva in quanto non vi è alcuna correzione di fondo. Il banco ottico e l’elettronica si sono da tempo evoluti per generare una misura stabile con una ricalibrazione minima coinvolta utilizzando misurazioni rapportate. Un sensore NDIR dual beam dual detector comprende una singola sorgente luminosa IR e due filtri infrarossi: una lunghezza d’onda di misura e un filtro ottico a banda stretta con lunghezza d’onda di riferimento non assorbente e due rivelatori.
Un sensore di CO2 NDIR funziona su un principio di diffusione o flusso; il gas si diffonde o viene pompato nel tubo del campione. La luce IR passerà attraverso la lunghezza del tubo e qualsiasi molecola di gas CO2 assorbirà la banda d’onda di 4,2 µm ma permetterà ad altre lunghezze d’onda di passare attraverso. Qualsiasi luce non assorbita raggiunge i filtri ottici, il filtro di lunghezza d’onda di misura trasmette solo energia non assorbita a 4,2 micron, il filtro di riferimento trasmetterà energia non assorbita a 3,9 micron, questo sarà maggiore poiché non viene assorbito selettivamente dalla CO2.
Come viene calcolato il livello di CO2?
Le due letture di assorbanza dei filtri di riferimento e di misura sono rapportate e l’uscita logaritmica è direttamente proporzionale alla concentrazione di CO2
L’elettronica interna misurerà l’assorbimento convertendo l’assorbimento della luce in un’uscita elettrica. I risultati sono mostrati in parti per milione (ppm) o come percentuale del volume.
Le misurazioni vengono prima emesse come micro-tensioni analogiche. Alcuni sensori convertono quindi questa tensione analogica in un’uscita digitale.
Vantaggi di un sensore di gas CO2 NDIR
Campo di misura e tempi di risposta
I sensori e i monitor NDIR possono essere configurati per rilevare la CO2 su diversi intervalli di concentrazione utilizzando celle campione di diversa lunghezza del percorso e filtri con larghezza di banda e proprietà di trasmissione diverse, quindi la misurazione è possibile su un intervallo compreso tra 0 e 100 ppm o tra 0 e 100%. La misurazione è possibile ben al di sotto di 1000 ppm, che è inferiore ai livelli di sicurezza richiesti e prima di qualsiasi impatto negativo sul benessere.
I moduli dell’analizzatore di CO2 NDIR possono misurare giù ai livelli di ppm con i tempi di risposta a partire da 1,1 secondi.
Longevità
I sensori NDIR possono durare fino a 15 anni a seconda della miscela di gas e del pretrattamento.
Cross-sensitivity
CO2 NDIR sensori sono progettati per ridurre al minimo cross-sensitivity ad altre specie di gas e umidità attraverso la selezione specifica lunghezza d’onda per CO2. Altri tipi di sensori, ad esempio semiconduttori ed elettrochimici sono meno selettivi al confronto, ma non sono nemmeno applicabili alla misurazione della CO2.
Deriva
Rispetto ad altri tipi di sensori, i sensori NDIR non soffrono di deriva. Forniscono letture affidabili senza alcun deterioramento delle prestazioni nel tempo.
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I sensori NDIR offrono un’elevata precisione e un tempo di risposta rapido. Minimamente influenzati dalla presenza di altri gas, sono il modo più affidabile per rilevare la presenza di gas di anidride carbonica in una varietà di impostazioni.
