紅外氣體傳感器由不同原子構(gòu)成的分子具有獨特的振動、轉(zhuǎn)動頻率，當(dāng)受到相同頻率的紅外線照射時會發(fā)生紅外吸收，引起紅外光強(qiáng)的變化。一般情況下，一種氣體分子會有多個紅外吸收峰。基于朗伯-比爾定律工作，該定律指出，當(dāng)一束平行單色光垂直通過某一均勻非散射的吸光物質(zhì)時，其吸光度與吸光物質(zhì)的濃度及吸收層厚度成正比。具體來說，將待測氣體連續(xù)不斷地通過一定長度和容積的容器，從容器一個可透光的端面射入一束紅外光，若紅外線波長與被測氣體吸收譜線相吻合，紅外能量就會被吸收，且氣體濃度越大，對光的衰減也越大。通過測量氣體對紅外光線的衰減程度，即可測出氣體濃度。主要分為分光型與非分光型(NDIR)。分光型采用棱鏡或光柵分光技術(shù)對比參考光與樣品光強(qiáng)度差生成吸收光譜；NDIR型則通過固定波長濾光片與熱電堆/熱釋電探測器直接測量氣體吸收波段光強(qiáng)變化。
 

　　紅外氣體傳感器的優(yōu)點：
 

　　1.精度高：能夠準(zhǔn)確地測量氣體濃度，因其依據(jù)科學(xué)的物理原理和準(zhǔn)確的測量方法，可實現(xiàn)對目標(biāo)氣體的高準(zhǔn)確度檢測，在各種應(yīng)用場景中都能提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
 

　　2.抗干擾強(qiáng)：每種氣體在紅外頻譜中只能吸收特定頻率的紅外線，這一特性使得傳感器具有較高的選擇性，其他氣體對其干擾較小，即使在復(fù)雜的混合氣體環(huán)境中也能準(zhǔn)確識別和測量目標(biāo)氣體。
 

　　3.壽命長：相比一些其他類型的傳感器，使用壽命較長，穩(wěn)定性好，減少了頻繁更換傳感器的成本和維護(hù)工作量。
 

　　4.非接觸操作：無需直接接觸樣品，減少了環(huán)境因素對測量的影響，避免了傳統(tǒng)方法中的許多干擾問題，如樣品的污染、腐蝕等對傳感器造成的損害，提高了測量的可靠性和準(zhǔn)確性。
 

　　5.快速響應(yīng)時間：可實時反饋氣體濃度變化，即使在溫度和濕度波動或氣體成分頻繁變化的環(huán)境中也能保持高精度，能夠及時捕捉到氣體濃度的動態(tài)變化，為安全監(jiān)控和過程控制提供及時有效的信息。
 

　　6.環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)：工作溫度范圍寬廣，一般在較寬的溫度區(qū)間內(nèi)都能穩(wěn)定工作，同時在高濕度環(huán)境下也能保持其性能，適合各種復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場和惡劣環(huán)境條件下的氣體濃度檢測需求。
 

　　7.抗中毒性好：不易受到化學(xué)物質(zhì)的毒害影響，能夠在存在多種化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境中長期穩(wěn)定工作，保證了測量結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。
 

　　8.氣體針對性強(qiáng)：可以根據(jù)不同的目標(biāo)氣體選擇特定的紅外吸收波長進(jìn)行分析，實現(xiàn)對特定氣體的高度選擇性檢測，滿足不同應(yīng)用場景下的多樣化需求。