目前天然氣報警器,人類活動產生的二氧化碳排放已達到歷史峰值。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2011年全球二氧化碳排放量是1850年的163倍。
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1850年,英國是全球最大的二氧化碳排放國,排放量幾乎是第二大排放國美國的6倍。此外,前五大排放國還包括法國、德國和比利時。2011年,中國成為世界最大的排放國,美國、印度、俄羅斯和日本緊隨其后。
眾所周知,二氧化碳作為主要氣體之一,對農業(yè)、工業(yè)等各個領域都有重要的影響,隨著現(xiàn)代社會的不斷進步,二氧化碳的含量也逐漸變多,研究表明地球的溫室效應從工業(yè)革命就開始形成了,如今大有愈演愈烈的態(tài)勢。
所以,為了解決二氧化碳所帶來的的環(huán)境污染,研發(fā)一款
二氧化碳氣體傳感器
是很有必要的。二氧化碳傳感器主要檢測大氣環(huán)境中的二氧化碳成分。
國外發(fā)達國家對吸收式氣體傳感器技術的研究起步比較早:最早用光譜吸收式光纖傳感技術進行氣體濃度測量研究的是日本Tohoku大學的H.inaba和K.Chan等人,在光纖透射窗口波段范圍內,作了一些氣體傳感的基本研究。
1979年,他們提出利用長距離光纖進行大氣污染檢測,1983年二氧化碳傳感器,他們將LED作為寬帶光源,配合窄帶干涉濾光片,對甲烷在1331.2nm附近的光譜進行檢測,在這一系統(tǒng)中的氣室長度為0.5m,傳輸光纖為10km長的多模光纖,接收器件采用冰和甲醇混合制冷的鍺探測器,系統(tǒng)最小探測靈敏度為25%LEL(氣體爆炸下限)。其后,1985年,H.Inaba和K.Chan及H.Ito等人又用InGaAs材料LED作為光源去對準甲烷在1665.4nm處的諧波吸收峰,系統(tǒng)最小探測靈敏度提高了一倍。
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二氧化碳的檢測方法有很多種,主要有氣相色譜法、滴定法,固體電解質式、電容式、光纖檢測法,紅外吸收法等多種辦法。
國內紅外吸收型
二氧化碳氣體傳感器
的研究起步較晚,目前,國內生產和使用的傳感器主要是固體電解質式、鈦酸鋇復合氧化物電容式、電導變化型后膜式等,這些傳感器存在許多不足之處:對氣體選擇性差、容易出現(xiàn)誤報二氧化碳傳感器,并且系統(tǒng)需要頻繁校準,使用壽命短等缺點。直到2005年我國非分光紅外(NDIR)氣體傳感器技術研究才取得新進展,但是,其關鍵元件仍然需要進口。紅外氣體檢測技術在我國無論是在用新技術改造傳統(tǒng)產業(yè),還是在替代進口各方向都有明顯優(yōu)勢液化氣檢測儀,應用范圍廣泛二氧化碳傳感器,具有明顯的經濟和社會效益。
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