红外滤光片在气体检测领域的应用.pdf

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1、杭州麦乐克科技股份有限公司红外特征敏感元件在气体检测领域的应用技术负责人 杨金也2024年09月11日02030401应用场景Application scenarios目录CONTENTS技术原理Technical principles影响因素Influence factor公司简介Company profile应用场景Application scenariosPART ONE01红外气体检测技术是一种基于物质对红外辐射吸收特性的分析方法，广泛应用于环保监测、工业安全、医疗卫生等多个领域。红外气体检测技术应用综上所述，红外气体检测技术不仅是环境保护、工业安全及公共卫生领域的必要工具，也是科技进

2、步和创新的重要推手。环境保护监测及时准确地监测大气中的污染物（如CO2、CH4等温室气体），对于评估环境质量、制定减排策略至关重要。安全生产保障在易燃、易爆或有毒气体存在的工作环境中，红外气体检测能早期发现潜在风险，预防火灾、爆炸和中毒事件。公共健康与安全监测公共场所、住宅内的CO等有害气体，保护民众免受意外伤害。科学研究与技术创新在医学、气象学、生态学、地质勘探等领域，红外气体检测技术为科学研究提供了重要工具，推动相关领域的发展。甲烷是易燃气体，当其在空气中浓度达到5%至15%时，遇到火源极易引发爆炸，对人员和财产安全构成极大威胁甲烷（CH4）一氧化碳(CO)家庭中燃煤、燃气设备使用不当或泄

3、露，可导致一氧化碳中毒。据不完全统计,我国每年大约有6000多人急性一氧化碳中毒,其中死亡200多人二氧化碳是一种重要的温室气体，过量排放会增加大气的温室效应；火灾是引起全球大气二氧化碳浓度升高的关键因素之一二氧化碳（CO2）气体检测的必要性氨气具有强烈刺激性和腐蚀性，吸入后可导致喉炎、支气管炎，严重时引发化学性肺炎或肺水肿。眼睛接触可引起严重灼伤。氨气（NH3）六氟化硫（SF6）六氟化硫，常用于电力设备中作为绝缘和灭弧介质，在高温条件下会分解成有毒和腐蚀性的副产品，对人体造成危害。并且六氟化硫也最强的温室气体之一气体检测的必要性气体检测在各个行业有着广泛的应用如何对气体进行检测和监控？化工厂

4、燃气管道检漏冶金领域隧道/矿井作业家用燃气预防石油/天然气开采红外气体检测技术比半导体气体检测技术精度更高，比电化学气体检测技术寿命更长，比激光检测技术成本更低技术类型优点缺点半导体气体检测技术1.成本低，适合大规模生产2.结构简单，易于小型化3.响应速度快1.选择性差，易受交叉干扰2.稳定性和准确性较低3.易受环境因素影响电化学气体检测技术1.高选择性，精确测量2.灵敏度高，适用于低浓度气体3.长时间稳定信号输出1.传感器寿命有限，需定期更换2.对极端温湿度敏感3.反应速度相对较慢激光气体检测技术（TDLAS）1.极高灵敏度，远距离非接触检测2.选择性强，准确区分气体3.快速响应，实时监测1

5、.成本与维护费用高2.技术与操作要求高3.可能受大气条件影响红外气体检测技术（NDIR）1.高灵敏度与选择性，多组分分析2.广测量范围，适用各种浓度3.稳定可靠，寿命长1.相对成本高，尤其是高性能系统2.可能受光学干扰3.不能检测非红外活性气体目前常用气体检测技术主要优劣对比技术原理Technical principlesPART TWO02滤光片波长选择设计滤光片以仅通过那些与目标气体吸收特征相匹配的红外光波长提高检测精度减少非目标气体或背景干扰，提升检测系统的信噪比和准确性目标气体吸收特定波长红外光每种气体分子有其特定的红外吸收光谱，会在某些波长吸收红外辐射信号检测与分析透过滤光片的光照射

6、到红外探测器上，产生相应信号，通过分析信号强度可推算气体浓度红外气体检测技术重点一.中心波长（CWL）Center Wavelength 窄带滤光片中心波长位置由于受实际使用时外界温度等因素影响，设计值往往与理论值略有偏差起标定作用二.峰值透过率（Tpeak）Transmittance Peak 透过率最高处的值（通常在CWL位置）峰值透过率越高越好，但会受基板、材料的吸收和设计、工艺的影响测量精度三.半波宽度（HW）Half Wave 公式：0.5Tpeak长波 0.5Tpeak短波(2-1）宽的半波宽度能量更强；窄的半波宽度测试更精准。要考虑实际使用情况进行设计测量精度红外气体检测滤光片重