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光學(xué)式氣體傳感器技術(shù)是起步較晚，但發(fā)展最快的技術(shù)之一。工業(yè)中常用的類(lèi)型有紅外線(xiàn)氣體傳感器、紫外線(xiàn)氣體傳感器、光電比色式氣體傳感器、化學(xué)發(fā)光式氣體傳感器、光散射式氣體傳感器等。
紅外線(xiàn)氣體傳感器的工作原理是利用被測(cè)氣體的紅外吸收光譜特征或熱效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)氣體濃度測(cè)量的，常用光譜范圍1～25μm，常用的類(lèi)型有DIR色散紅外線(xiàn)式和 NDIR非色散紅外線(xiàn)式。日本島津所生產(chǎn)的SOA-307/307Dx二氧化硫連續(xù)分析儀，測(cè)量方法是采用單光源雙光柱非色散紅外線(xiàn)吸收法，即通過(guò)向被測(cè) 氣體輻射寬帶紅外線(xiàn)并用波長(zhǎng)選擇檢測(cè)器來(lái)選擇指定頻帶，以此來(lái)測(cè)量SO2特定波長(zhǎng)紅外線(xiàn)輻射的吸收，其測(cè)量范圍為最小0～100ppm，最大可達(dá) 0～1vol%。
常用的紫外線(xiàn)氣體傳感器有不分光紫外線(xiàn)氣體傳感器和紫外熒光式氣體傳感器，前者與紅外線(xiàn)吸收原理類(lèi)似，也是基于實(shí)測(cè)氣體對(duì)紫外線(xiàn)選擇性地吸收，其吸收特性也遵守比爾定律，所使用的紫外波長(zhǎng)范圍是200～400nm。后者如紫外熒光式SO2氣體傳感器，是一種干法式氣體傳感器，工作原理是基于SO2分子接受紫外線(xiàn)能量成為激發(fā)態(tài)的SO2分子，在返回穩(wěn)態(tài)時(shí)產(chǎn)生特征熒光，其發(fā)出的熒光強(qiáng)度與SO2濃度成正比。紫外熒光式氣體傳感器可做到不破壞樣品而連續(xù)自動(dòng)測(cè)量大氣中的SO2含量。其靈敏度可達(dá)測(cè)量范圍的0～2×10 -7 ，穩(wěn)定性可做到在24h的漂移為滿(mǎn)刻度的±2%，重復(fù)性達(dá)±2%滿(mǎn)刻度，且共存的背景氣體對(duì)測(cè)量的影響較小，具有壽命長(zhǎng)，維修工作量小的顯著優(yōu)點(diǎn)。
光電比色氣體傳感器是基于比爾定律實(shí)現(xiàn)自動(dòng)光電比色測(cè)量的，其適用的分析對(duì)象有SO2、NO、碳?xì)浠衔?、鹵素化合物等?；瘜W(xué)發(fā)光式氣體傳感器是利用化學(xué)氧化反應(yīng)伴有的光熱生成原理而工作，常用的化學(xué)發(fā)光式氣體傳感器有臭氧傳感器（利用O3-C2H4產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)所放出的光子來(lái)測(cè)定臭氧）和化學(xué)發(fā)光式NO X氣體傳感器（利用O3的強(qiáng)氧化作用，使NO與O3發(fā)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量）。
光散射式氣體傳感器是利用光束與氣體中的顆粒相互作用產(chǎn)生散射（前散射、邊散射、后散射）來(lái)進(jìn)行氣體濁度或不透明度測(cè)量的，是環(huán)境排放監(jiān)測(cè)中最常用的氣體傳感器之一。  |
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