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江苏舒茨测控设备股份有限公司作者
在当今对气体检测需求日益增长的时代，NDIR非色散红外检测技术凭借其优势逐渐成为气体分析领域的重要手段。无论是环境监测、工业生产，还是医疗诊断等领域，NDIR技术都发挥着关键作用。
一、技术原理
是一种基于气体对特定波长红外辐射吸收特性的气体分析技术。其核心部件是非色散红外传感器，该传感器主要由红外光源、光路、红外探测器、电路和软件算法组成。
当红外光源发出的广谱光线穿过含有待测气体的样品时，特定波长的红外辐射会被气体分子吸收。光线透过窄带滤波片后，到达红外探测器。探测器检测到被吸收的红外辐射量，然后通过电路将其转换成电信号，再经过软件算法处理，最终得出被测气体的浓度。
二、性能优势
1、测量准确性与稳定性
NDIR技术通常具有较好的长期稳定性和较低的漂移，能够在长时间内保持较准确的测量结果。它直接测量氧化反应器中有机碳氧化产生的CO₂，不依赖于二次修正效应的测量，避免了一些测量误差，为气体浓度的精确测量提供了保障。
2、快速响应
相较于其他类型的气体检测方法，非色散红外检测具有较快的响应速度，能够在短时间内给出准确的测量结果。这使得它在需要实时监测气体浓度变化的场合中具有明显优势，例如工业生产过程中的气体监测。
3、宽浓度范围检测
NDIR传感器可以检测到ppm级别甚至更低浓度的气体，同时其上限也较高，能够应对较宽范围的浓度检测需求。例如，有的NDIR红外气体检测模块能同时检测多达3种不同量程的二氧化碳气体，每个量程段都有相应的准确性，适用于不同场景的检测需求。
4、环保无损
NDIR检测方法不需要使用化学试剂，因此它是无损的，不需要处理废液，更加环保。这不仅降低了检测成本，还减少了对环境的污染。
抗干扰与抗中毒能力
与一些传统的传感器相比，NDIR传感器具有抗中毒的优点。例如，催化燃烧传感器遇到含氟、氯、溴、硫、有机硅的气体时会中毒，灵敏度下降，而NDIR传感器的光源和探测器被玻璃或滤波片保护，与气体不直接接触，不会受到这些因素的影响。
三、广泛应用
1、环境监测
在空气质量监测方面，NDIR技术有着广泛应用。它可以用于监测CO₂、CH₄等温室气体的浓度，帮助科学家了解气候变化情况，为环境保护和应对气候变化提供数据支持。此外，在一些工业污染源的监测中，NDIR传感器可以实时检测废气中的有害气体浓度，确保企业的排放符合环保标准。
2、工业生产
在工业生产过程中，NDIR技术可用于实时监测工艺气体的成分，确保生产过程的稳定和安全。例如，在化工、制药等行业，对生产过程中的气体浓度进行精确控制至关重要，NDIR传感器能够及时反馈气体浓度信息，帮助企业调整生产参数，提高产品质量。同时，它还被用于燃气报警器中，检测泄漏的天然气或液化石油气，保障工业场所和人员的安全。
3、水质与设备清洁度检测
总有机碳(TOC)经常被用作水质或者制药生产设备清洁度的非特异性指标。NDIR非色散红外检测方法为TOC分析中检测CO₂提供了可行的抗干扰方法，能够快速、精确地评估废水潜在污染，替代传统但漫长的生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)测试等方法。
NDIR非色散红外检测技术以其原理和显著的性能优势，在多个领域展现出了巨大的应用价值。随着科技的不断进步，NDIR技术也在不断发展和完善，其测量精度、稳定性和适用性将进一步提高。未来，它有望在更多的领域得到应用，为人类的生产生活提供更加可靠的气体检测解决方案，推动各行业的可持续发展。
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