溶解CO?传感器中,NDIR(非色散红外)与荧光法作为两大核心技术,分别以光学吸收与荧光猝灭原理为核心,构建了高精度、高稳定性的监测体系。
NDIR技术:基于分子“指纹”的红外吸收
NDIR技术的核心在于利用CO?分子对特定波长红外光的强吸收特性。当红外光源发射的4.26μm波长光穿过含CO?的气室时,气体分子会选择性吸收该波长光,剩余光强通过窄带滤光片后被探测器接收。根据朗伯-比尔定律,光强衰减程度与CO?浓度呈线性关系,传感器通过检测光强变化并经算法反演,即可精准计算浓度。例如,WS300传感器采用双通道设计,通过测量通道与参考通道的光强差异,实现实时自校准,消除光源衰减、环境干扰等因素影响,长期稳定性优异。其核心优势在于抗干扰能力强,适用于食品饮料、环境监测等场景,但体积较大,需定期清洁气室以防止污染。
荧光法:基于荧光猝灭的快速响应
荧光法传感器通过检测荧光物质与CO?分子碰撞后的能量转移效应实现测量。探头表面涂覆的荧光试剂(如钌络合物)在蓝光激发下发射红光,而CO?分子会猝灭荧光,导致荧光寿命缩短。传感器通过测量荧光寿命变化,结合Stern-Volmer方程计算浓度。例如,荧光法溶解氧传感器已实现30秒响应时间,CO?传感器同样具备快速响应特性,且无需电解液或透氧膜,维护成本低。其核心优势在于体积小巧、无耗材,适用于便携检测、无土栽培等场景,但精度略低于NDIR,易受强光干扰。
技术对比与选型建议
NDIR技术以高精度、长寿命见长,适合固定安装场景;荧光法则以快速响应、免维护为特色,更适用于动态监测需求。实际选型需结合场景需求:污水处理等中低精度场景可优先选择电化学法传感器;食品饮料、生物医药等高精度场景则需NDIR或荧光法传感器。