1、 光声光谱技术分为激光光声光谱技术和红外宽谱光源光声光谱技术,我们使用的是激光光声光谱技术。

光声光谱技术是检测气体吸收光能后产生的热能以声压形式表现出的那部分能量,是一种理想的无背景噪声信号技术,具有较高的灵敏度和良好的选择性,是微量,痕量气体检测的理想选择。激光光声光谱技术主要是利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流改变的特性实现对分子的单个或几个距离很近很难分辨的吸收线进行调制,产生特定频率的声波,使用微音器拾取信号。

与其他气体检测方法比,

优点:

l 长期稳定性更加优秀,可调谐半导体光源长时间运行衰减远比红外光源小,检测响应速度快,测量重复性好。

l 无机械结构,寿命更长,可调谐半导体激光器寿命也远长于红外光源

l 灵敏度更高、 交叉干扰小,采用高灵敏度的微量气体检测技术,准确快速的分析识别,采用自主设计的精确的计算方法,测试结果更加准确,通常样品中有十万分之几或百万分之几的杂质也能很容易地鉴别出来。

l 无耗材,寿命长,不需要经常维护,无需后续投资。

l 适用气体种类多。

l 所需气体气量更小,单组分气体气量只需2mL。

缺点:

相对于其他气体检测手段,光声光谱技术成本较高。

2、红外宽谱光源光声光谱技术,使用红外宽谱光源,通过滤镜盘的旋转,测量不同气体时,选择不同的滤光片,通过机械斩波器实现光强调制,产生特定频率的声波,使用微音器拾取信号。

优点:只有一个光声池,结构较简单。

缺点:

u 使用机械调制,故障相对较高,寿命较短

u 宽谱光源寿命短

u 宽谱光源光准直线差,导致整个光路,包括光声池的加工抛光工艺要求很高,且易受气体中灰尘污渍等的影响而导致零点漂移。

u 交叉干扰相对较大。

光声光谱技术和激光、红外技术的优劣势对比![]

3、光吸收技术气体传感器,其工作原理是基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性,由于各种物质分子内部结构的不同,就决定了它们对不同波长光线的选择吸收,即物质只能吸收一定波长的光。物质对一定波长光的吸收关系服从朗伯—比尔(Lambert2Beer)吸收定律,利用气体浓度与吸收强度关系鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。

激光吸收技术,主要为TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy),该技术主要是利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流改变的特性实现对分子的单个或几个距离很近很难分辨的吸收线进行测量。

相比于红外吸收技术,优势为精度高,寿命长,长期稳定性更好。劣势为成本高。

激光吸收技术检测精度低于光声光谱技术。

4、红外吸收技术

NDIR红外气体传感器用一个广谱的光源作为红外传感器的光源,光线穿过光路中的被测气体,透过窄带滤波片,到达红外探测器。其主要由红外光源、光路、红外探测器、电路和软件算法组成的光学传感器,主要用于测化合物,

优点:价格便宜,系统简单,体积小。

缺点:检测精度相对光声光谱技术较低,零点容易漂移,稳定性差。