Sensore a infrarossi non dispersivo
Un sensore a infrarossi non dispersivo NDIR o sensore è un spettroscopica dispositivo che viene utilizzato principalmente come un sensore di gas . Gli analizzatori NDIR sono particolarmente adatti per determinare la concentrazione di monossido di carbonio , anidride carbonica o idrocarburi in un gas. Una tipica zona di applicazione è l'analisi dei gas di scarico dai motori a combustione interna . A differenza dei processi dispersivi tecnicamente più complessi (ad esempio FTIR), i sensori IR non dispersivi funzionano senza la decomposizione spettrale finemente suddivisa della luce infrarossa.
principio
I componenti più importanti sono una sorgente di radiazione infrarossa , un tubo irradiato ( cuvetta ) con il gas da analizzare, un filtro di lunghezza d'onda e un rilevatore di infrarossi . Il gas da esaminare viene pompato nella camera del campione o si diffonde in questa camera. La concentrazione del gas ricercato viene misurata elettro-otticamente tramite il grado di assorbimento di una specifica lunghezza d' onda nello spettro infrarosso . La luce della sorgente a infrarossi attraversa il gas nella camera del campione, il filtro e poi colpisce il sensore IR. Il filtro ha il compito di far passare solo uno spettro molto ristretto dello spettro della sorgente luminosa, la cui frequenza è selezionata in modo da essere efficacemente assorbito dalle molecole del gas in esame. Idealmente, gli altri gas contenuti nella miscela di gas del campione non dovrebbero assorbire la luce di questa lunghezza d'onda.
Un secondo tubo di costruzione identica (nel dispositivo nell'immagine l'altra metà del tubo divisa da una barra centrale) contiene un gas di riferimento racchiuso, ad esempio azoto. La cuvetta di misurazione e la cuvetta di riferimento sono integrate nello stesso sistema di misurazione e vengono irradiate alternativamente, per cui la commutazione può avvenire, ad esempio, ruotando dischi perforati (chopper).
Poiché molti gas assorbono la luce nella gamma degli infrarossi, spesso è necessaria la compensazione per i componenti del gas che interferiscono, ma non studiati. Ad esempio, gli assorbimenti dei gas CO 2 e H 2 O si influenzano a vicenda nel risultato della misurazione a causa della vicinanza spettrale delle loro caratteristiche di assorbimento.
I segnali IR utilizzati sono spesso modulati o pulsati per poter compensare i fenomeni termici.
Prove individuali
- ↑ Dissertazione, Stephan Schmidt, Sviluppo di metodi a due componenti per la spettroscopia IR non dispersiva (NDIR) con l'aiuto di metodi chemiometrici, Duisburg, 2003. Dissertation