湖北銳意自控系統有限公司自汽車尾氣排放檢測新國標發布以來,在核心氣體傳感器的測量原理及結構上取得突破。針對標準中規定的汽車排放尾氣分析儀的檢測組分、量程、精度的要求,以及市場普遍面臨的NOx測量受水分干擾及轉化爐轉化效率影響的技術難點,成功研發出滿足汽油車和柴油車尾氣檢測用的氣體傳感器平台。
1、 採用微流NDIR技術直測NO
目前國際上的微流紅外氣體傳感器在使用過程中,測量結果隨着溫度變化,以及光源、探測器的老化等原因造成漂移。對此,湖北銳意自控在採用了隔半氣室設計,分別設計了參考氣室和測量氣室,但是使用同一個光源和探測器,因此,可以通過光源通過參考氣室和測量氣室的信號比值來修正由於溫度、光源老化、探測器老化等造成的信號漂移,從而提高微流紅外氣體傳感器的測量精度和長期穩定性。
此外,基於非分光紅外(NDIR)測量NO、NO2易受水分干擾的問題,配備水分補償調節裝置,增加傳感器對被測氣體的響應靈敏度;通過調節葉片及線性修正,對H2O(氣)干擾信號進行調整,使傳感器受H2O(氣)的影響相互抵消,從而消除H2O(氣)的干擾,進一步保証測量的準確性。
①紅外光源 ②切光器 ③切光電機 ④測量氣室 ⑤參比氣室 ⑥檢測器 ⑦微流傳感器
⑧第2組分檢測器 ⑨信號處理及輸出系統
圖一、微流NDIR雙氣室技術原理
圖二、微流NDIR NO氣體傳感器
2、 非分光紫外(NDUV)直測NO2
不同于紅外(IR),紫外(UV)光譜吸收波段是納米級別的,波長更短,波峰比較獨立。非分光紫外(NDUV)可準確測量NO2氣體濃度,不受水分干擾,精度更高,且非分光紫外(NDUV)相對於紫外差分吸收光譜(UV-DOAS)成本較低。採用非分光紫外(NDUV)直測NO2,成功打破汽車尾氣檢測中需配套NOx轉化爐將NO2轉化為NO,採用紅外光學平台測量NO濃度,再通過NO濃度計算得出NO2濃度的侷限性,更加節省系統集成空間及維護成本;且NO2測量更準確,不受轉化效率的影響。
圖三:紫外吸收光譜
銳意自控的汽油車排放尾氣分析儀Gasboard-5260和柴油車排放尾氣分析儀Gasboard-5230採用微流NDIR直測NO、非分光紫外(NDUV )直測NO2,成功打破汽車尾氣檢測中需配套NOx轉化爐將NO2轉化為NO的侷限性,更加節省系統集成空間及維護成本;且NO2測量更準確,不受轉化效率的影響。微流NDIR、非分光紫外(NDUV)、非分光紅外(NDIR)及電化學技術均為湖北銳意自控自主掌握。
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