В растворенном CO2датчике NDIR (нераспределенный инфракрасный спектр) и флуоресцентный метод в качестве двух основных технологий, соответственно, оптическое поглощение и принцип флуоресцентного гашения в качестве ядра, построили высокоточную и высокостабильную систему мониторинга.
Технология NDIR: инфракрасное поглощение на основе молекулярных « отпечатков пальцев»
В основе технологии NDIR лежит использование сильных поглощающих свойств молекул CO2 для инфракрасного света на определенных длинах волн. Когда инфракрасный источник света излучает длинный свет длиной 4,26 мкм через газовую камеру, содержащую CO2b, молекулы газа избирательно поглощают свет этой длины волны, а остальная сила света принимается детектором через узкополосный фильтр. Согласно закону Ламбера - Билла, степень затухания силы света линейно зависит от концентрации CO2b, и датчик может точно рассчитать концентрацию, обнаруживая изменения силы света и инверсии алгоритма. Например, датчик WS300 использует двухканальную конструкцию, измеряя разницу в интенсивности света между каналом и эталонным каналом, для достижения самокалибровки в реальном времени, устранения затухания источника света, воздействия помех окружающей среды и других факторов, долгосрочная стабильность превосходна. Его основное преимущество заключается в сильной антиинтерференционной способности, применимой к продуктам питания и напиткам, экологическому мониторингу и другим сценариям, но большой размер, необходимо регулярно очищать газовую камеру для предотвращения загрязнения.
Флуоресцентный метод: быстрое реагирование на основе флуоресцентного гашения
Флуоресцентные датчики измеряют эффект переноса энергии после столкновения флуоресцентного вещества с молекулой CO2. Флуоресцентные реагенты (например, комплексы рутения), покрытые поверхностью зонда, излучают красный свет под воздействием синего света, в то время как молекулы CO2b гасят флуоресценцию, что приводит к сокращению срока службы флуоресценции. Датчики рассчитывают концентрацию путем измерения изменений флуоресцентного срока службы в сочетании с уравнением Стерна - Волмера. Например, флуоресцентные датчики растворенного кислорода достигли 30 - секундного времени отклика, датчики CO2b также имеют характеристики быстрого реагирования и не требуют электролита или проницаемой кислородной пленки, стоимость обслуживания низкая. Его основное преимущество заключается в небольшом объеме, без расходных материалов, подходит для портативного обнаружения, безземельной культивации и других сцен, но точность немного ниже, чем NDIR, подвержена сильным световым помехам.
Техническое сравнение и рекомендации по выбору
Технология NDIR обеспечивает высокую точность и длительный срок службы и подходит для фиксированных сценариев установки; Закон флуоресценции характеризуется быстрым реагированием и отказом от обслуживания и более подходит для динамического мониторинга потребностей. Фактический выбор должен сочетаться с потребностями сцены: очистка сточных вод и другие сцены с низкой и средней точностью могут отдавать приоритет электрохимическим датчикам; Для высокоточных сценариев, таких как продукты питания, напитки и биомедицины, требуются датчики NDIR или флуоресценции.