溶解CO?傳感器中,NDIR(非色散紅外)與熒光法作為兩大核心技術,分別以光學吸收與熒光猝滅原理為核心,構建了高精度、高穩定性的監測體系。
NDIR技術:基于分子“指紋”的紅外吸收
NDIR技術的核心在于利用CO?分子對特定波長紅外光的強吸收特性。當紅外光源發射的4.26μm波長光穿過含CO?的氣室時,氣體分子會選擇性吸收該波長光,剩余光強通過窄帶濾光片后被探測器接收。根據朗伯-比爾定律,光強衰減程度與CO?濃度呈線性關系,傳感器通過檢測光強變化并經算法反演,即可精準計算濃度。例如,WS300傳感器采用雙通道設計,通過測量通道與參考通道的光強差異,實現實時自校準,消除光源衰減、環境干擾等因素影響,長期穩定性優異。其核心優勢在于抗干擾能力強,適用于食品飲料、環境監測等場景,但體積較大,需定期清潔氣室以防止污染。
熒光法:基于熒光猝滅的快速響應
熒光法傳感器通過檢測熒光物質與CO?分子碰撞后的能量轉移效應實現測量。探頭表面涂覆的熒光試劑(如釕絡合物)在藍光激發下發射紅光,而CO?分子會猝滅熒光,導致熒光壽命縮短。傳感器通過測量熒光壽命變化,結合Stern-Volmer方程計算濃度。例如,熒光法溶解氧傳感器已實現30秒響應時間,CO?傳感器同樣具備快速響應特性,且無需電解液或透氧膜,維護成本低。其核心優勢在于體積小巧、無耗材,適用于便攜檢測、無土栽培等場景,但精度略低于NDIR,易受強光干擾。
技術對比與選型建議
NDIR技術以高精度、長壽命見長,適合固定安裝場景;熒光法則以快速響應、免維護為特色,更適用于動態監測需求。實際選型需結合場景需求:污水處理等中低精度場景可優先選擇電化學法傳感器;食品飲料、生物醫藥等高精度場景則需NDIR或熒光法傳感器。