Датчик концентрации углекислого газа

Датчики концентрации углекислого газа (CO2) являются важнейшими инструментами в различных приложениях, включая мониторинг качества воздуха в помещениях, экологические исследования, управление теплицами, системы HVAC и устройства безопасности. Эти датчики помогают измерять количество углекислого газа, присутствующего в воздухе, предоставляя ценные данные для контроля качества воздуха, оптимизации условий роста в теплицах, обеспечения безопасности на рабочем месте и изучения атмосферных условий. Понимание того, как работают эти датчики и их применения, может помочь в выборе правильного датчика для конкретных нужд. 

 Как работают  датчики CO2

Существует несколько типов датчиков CO2, каждый из которых работает на разных принципах. Наиболее распространенные включают: 

1. Недисперсионные инфракрасные датчики (NDIR): Датчики NDIR наиболее широко используются для измерения концентрации CO2. Они работают, излучая инфракрасный свет в образец газа в камере. Молекулы CO2 поглощают определенные длины волн инфракрасного света, и датчик измеряет количество света, проходящего через образец газа. Концентрация CO2 определяется на основе количества поглощенного света с использованием закона Бера-Ламберта. Датчики NDIR известны своей точностью, долговременной стабильностью и относительно низкими требованиями к обслуживанию. 

2. Химические датчики: эти датчики используют химическую реакцию, которая производит изменение цвета или электрический сигнал, пропорциональный концентрации CO2 в воздухе. Хотя они потенциально менее дороги, чем датчики NDIR, они могут быть более подвержены помехам от других газов и могут потребовать более частой калибровки и замены. 

3. Датчики на основе металл-оксид-полупроводника (МОП): датчики на основе МОП обнаруживают CO2, измеряя изменения сопротивления слоя оксида металла при воздействии газа CO2. Эти датчики могут быть чувствительны к другим газам, что может повлиять на их точность измерения CO2. Однако они полезны в определенных приложениях, где стоимость имеет важное значение.

 4. Фотохимические методы: Некоторые датчики используют фотохимический процесс, в котором CO2 поглощает свет на определенной длине волны, вызывая химическое изменение, которое можно измерить. Это может включать газофазную реакцию с химическим соединением, которое меняет цвет или испускает сигнал при наличии CO2.

Технические параметры датчиков CO2:

Формула расчета：

Тип тока (выход 4～20 мА):

С=(I-4)/16 × 5000

(C — измеренное значение концентрации углекислого газа (ppm), I — выходной ток (мА))

  Применение датчиков CO2

 - Мониторинг качества воздуха в помещении: поддержание оптимального уровня CO2 в помещениях, таких как офисы, школы и дома, имеет решающее значение для комфорта и здоровья. Высокий уровень CO2 может вызывать усталость, головные боли и снижение когнитивных функций.

 - Управление системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: в зданиях с системами вентиляции с регулируемой производительностью датчики CO2 помогают оптимизировать работу систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, повышая энергоэффективность и поддерживая качество воздуха в помещении.

 - Управление теплицами: обогащение CO2 может способствовать росту растений в теплицах. Датчики используются для мониторинга и управления уровнями CO2 с целью повышения урожайности.

 - Исследования окружающей среды: ученые используют датчики CO2 для изучения атмосферных условий, отслеживания изменений концентрации парниковых газов и понимания их влияния на глобальное изменение климата.

 - Безопасность: в отраслях, где используется или производится CO2, датчики могут обнаруживать опасные утечки, предотвращая потенциальный вред для работников и окружающей среды.

  Соображения по выбору и использованию

 При выборе датчика CO2 учитывайте конкретные требования вашего приложения, включая желаемую точность, диапазон, время отклика и условия окружающей среды. Регулярная калибровка и обслуживание имеют важное значение для обеспечения постоянной точности и надежности датчика. Кроме того, важно учитывать потенциальное присутствие других газов, которые могут повлиять на показания датчика, особенно в промышленных условиях.

 В заключение, датчики концентрации CO2 играют жизненно важную роль в многочисленных приложениях, от улучшения качества воздуха в помещениях до содействия нашему пониманию изменения климата. При выборе подходящего типа датчика и обеспечении надлежащего обслуживания эти устройства могут обеспечивать точные и надежные измерения для удовлетворения потребностей различных приложений.