Что такое мониторы CO2?

Что такое мониторы CO2?

Мониторы CO2 — это устройства, которые непрерывно измеряют концентрацию CO2.

Среди устройств, используемых в медицинских целях для измерения концентрации CO2 в выдыхаемом воздухе, те, которые являются портативными и отображают CO2 в реальном времени, часто называют мониторами CO2.

Экран дисплея, как правило, цифровой с 7-сегментным дисплеем, и рекомендуется устанавливать устройство в месте, которое не подвержено легкому воздействию человеческого выдоха или выхлопных газов. Поскольку концентрация CO2 в атмосфере составляет около 0,4%, в большинстве случаев в качестве единицы измерения используется ppm.

Применение мониторов CO2

Мониторы CO2 широко представлены на рынке и используются в широком спектре приложений от офисов до сельского хозяйства.

• Проверка условий вентиляции в офисах и конференц-залах, где собирается много людей
• Подтверждение концентрации CO2 для растений в пластиковых теплицах
• Подтверждение концентрации CO2 в густонаселенных районах, таких как розничные магазины и рестораны
• Подтверждение условий вентиляции в жилых помещениях
• Анализ выхлопных газов от котлов и автомобилей

Недостаточная вентиляция может вызывать головные боли и другие неблагоприятные эффекты, поэтому измерение концентрации CO2 часто используется в качестве ориентира. Им необходимо регулярно поставлять CO2 с помощью углекислого газа.

Принципы мониторов CO2

Широко используемые мониторы CO2 являются типами NDIR (Non-Dispersive Infrared Radiation Concentration), использующими тот факт, что CO2 поглощает инфракрасное излучение собственной частоты и не мешает N2 и O2, основным компонентам в атмосфере. Тип NDIR стал основным, поскольку он имеет более простую структуру и может быть сделан меньше, чем другие измерительные приборы.

В случае типа NDIR измерительный прибор в основном состоит из источника света, ячейки образца, инфракрасного детектора и индикатора. Источник света испускает инфракрасный свет с длиной волны, которую поглощает CO2, и излучает его на инфракрасный детектор через ячейку образца. Когда воздух, содержащий CO2, поступает в ячейку образца, инфракрасные лучи поглощаются в форме, которая соответствует концентрации CO2. Затем он преобразуется и выводится в концентрацию CO2 в соответствии с количеством поглощения инфракрасного излучения.

N2 и O2, которые являются основными компонентами воздуха, не поглощают инфракрасные лучи, поэтому возможно селективное обнаружение, но водяной пар и CO поглощают инфракрасные лучи той же длины волны, вызывая помехи в измерении. Поскольку они являются источником света, они не подходят для измерения загрязненного воздуха, такого как дымовой газ.

Типы мониторов CO2

Существует несколько типов мониторов NDIR CO2 в зависимости от количества и типа источников света.

1. Однолучевой тип

Мониторы CO2 с одним лучом имеют только один источник света. Поскольку нет источника света, с которым можно было бы сравнить его, он выводит большую концентрацию CO2, когда световое излучение ослабевает из-за ухудшения источника света с течением времени или объема пыли. Однако у него есть преимущество в том, что он недорогой в производстве из-за своей простой конструкции.

2. Система с двумя источниками света

Двухлучевой метод использует два источника света и сравнивает оба для выполнения коррекции. По сравнению с однолучевым методом этот метод может компенсировать ухудшение источника света с течением времени, позволяя измерять точные данные. Однако его недостатком является необходимость в двух источниках света, что увеличивает количество деталей и повышает риск отказа.

3. Тип с двойным лучом

Двухлучевой метод использует инфракрасные лучи двух длин волн для измерения CO2.

Сравнивая две длины волн, можно компенсировать деградацию источника света с течением времени, что обеспечивает точное измерение CO2.

Этот метод имеет меньше компонентов, чем метод с двумя источниками света, и может измерять концентрацию CO2 точнее, чем метод с одним лучом.

Другая информация о мониторах CO2

Мониторы CO2, отличные от NDIR

Доступны мониторы CO2 с твердым электролитом, отличные от NDIR, которые используют химическое равновесное соотношение между CO2 и Na2CO3 для измерения электродвижущей силы, создаваемой увеличением или уменьшением ионов натрия в твердом электролите, и преобразуют ее в концентрацию CO2.

Однако, хотя он менее восприимчив к помехам от других компонентов, его недостатком является то, что на него влияют температура и влажность.