There is a local version available of this page. Change to the local version?
United States

Metoda niedyspersyjnej absorpcji w podczerwieni (NDIR)

 

Spis treści strony


Zasada Pomiaru

Czym jest metoda niedyspersyjnej absorpcji podczerwieni (NDIR)?

Absorpcja podczerwieni bez dyspersji (NDIR) to metoda wykorzystująca absorpcję cząsteczek w podczerwieni. Metodę tę stosuje się do pomiaru stężenia różnych składników gazu, które aktywnie pochłaniają podczerwień.

Cząsteczki mają wrodzoną zdolność do selektywnego pochłaniania światła o określonych długościach fal. Na przykład czerwone jabłko wydaje się czerwone, ponieważ jego powierzchnia pochłania światło o długościach fal innych niż czerwone i odwrotnie, odbija światło o długościach fal czerwonych. Dzieje się tak w przypadku promieniowania podczerwonego, które jest szeroko stosowane do pomiaru stężenia składników gazowych. Gdy promieniowanie podczerwone jest pochłaniane przez cząsteczkę, zwiększa to temperaturę tej cząsteczki. Długość fali pochłanianego promieniowania podczerwonego różni się w zależności od cząsteczki (tj. podobnie jak odcisk palca, jego profil długości fali jest specyficzny dla każdej cząsteczki).

Non-dispersive infrared absorption method (NDIR) utilizes this property, the term NDIR has also been long established. Infrared radiation is classified into near-infrared rays, mid-infrared rays, and far-infrared rays corresponding to wavelength. NDIR uses infrared radiation containing wavelengths in mid-infrared radiation of 2.5-25μm to measure the concentration of gas components.

Typ niedyspersyjny to metoda pomiaru, która wykorzystuje określoną długość fali promieniowania podczerwonego w ramach średniej podczerwieni, emitowanej ze źródła światła podczerwonego. Niektóre gazy nie pochłaniają promieniowania podczerwonego. Na przykład azot (N2) nie pochłania promieniowania podczerwonego, dlatego jest mierzony przez analizator gazów przy użyciu innej zasady pomiaru.

Zasada Pomiaru analizatora gazu przy użyciu NDIR

Rysunek 1: Podstawowa struktura analizatora gazów wykorzystującego NDIR (np. do pomiaru CO w CO2)

Analizator gazu wykorzystujący źródło światła podczerwonego mierzy stężenie gazu płynącego przez kuwetę pomiarową. Promieniowanie podczerwone przechodzi przez próbkę, a pochłonięte przez cząsteczki gazu promieniowanie podczerwone, zostaje zarejestrowane wykryte przez detektor i odpowiada stężeniu gazu (rysunek 1).

Różnym cząsteczkom gazu odpowiadają różne długości pochłanianych fal podczerwonych (rysunek 2). Mierząc wielkość absorpcji dla określonej długości fali podczerwonej, proporcjonalną do stężenia każdego gazu, można określić rodzaj cząsteczki i jej stężenie obecne w próbce. Na rysunku 1 detektor CO mierzy gaz CO w gazie CO2.

Rysunek 2: Długości fal absorpcji podczerwieni i ilości dla gazów

W zależności od cząsteczek gazu, mogą wystąpić nakładające się długości fal podczerwieni, które są absorbowane (rysunek 2). Nazywa się to interferencją gazów.

Rysunek 3: Zależność między stężeniem gazu a ilością absorpcji podczerwieni

Stopień absorpcji promieniowania podczerwonego jest proporcjonalny do stężenia gazu – jest mniejszy przy niższych stężeniach i większy przy wyższych stężeniach (rysunek 3).

Zależność pomiędzy stopniem absorpcji podczerwieni i stężeniem gazu określa prawo Lamberta-Beera.

Prawo Lamberta-Beera

Ilość absorpcji podczerwieni jest proporcjonalna do stężenia cząsteczek gazu absorbującego. Zależność ta jest wyrażona przez prawo Lamberta-Beera.

Ι = Ι0exp (-μcd)

Ι : Natężenie światła przechodzącego
Ι0: Natężenie światła padającego
c : Stężenie cząsteczek absorbujących (składnik mierzony)
μ : Współczynnik absorpcji (stała określona przez cząsteczkę i długość fali)
d : Grubość warstwy cząsteczki absorbującej (warstwa gazu)

Wniosek o udzielenie informacji

Masz pytania lub prośby? Skorzystaj z tego formularza, aby skontaktować się z naszymi specjalistami.

* Te pola są obowiązkowe.

Korporacyjny