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LARK-1CH4红外传感器对各种HC物质的响应

 

  诺联芯的红外气体传感器LARK-1 CH4发布以来,受到了广泛的关注,并且也有了销售业绩和多个客户。该传感器的技术特点可以简单地概括为:

  1. 分辨率<20ppm CH4,这在CH4浓度分析应用中已经足够了。

  2. 响应时间T90和回零时间RT90小于3秒。

  3. 长期稳定性好,零点的月漂移量不超过±250ppm。只要做好除尘、除水,寿命达到5年以上。

  4. 传感器的长度仅仅126mm,这比很多环境监测级别的传感器体积小非常多。小体积给设计、制造、运输和安装仪器降低了很多成本。

  1. 用LARK-1 CH4测量VOC的市场可能性

  今天我们就开拓一下思路,将LARK-1 CH4和国家环保局正在推进的VOC监测和分析建立一些关联,看看客户们是否会利用LARK-1 CH4研发出一系列特定用途的仪表产品。

  众所周知,国家环保标准对挥发性有机物(VOC)的分析法定的标准技术是火焰离子化探测器(FID),参考标准《上海市固定污染源非甲烷总烃在线监测系统》。那么,FID在VOC的分析和监测中有什么不足之处呢?有的,不足之处如下:

  1. FID需要常备一瓶氢气。氢气是FID的基本燃料,VOC就是被H2燃烧的高温电离的。H2需要成本,也需要存放的空间,并且H2泄漏会引发爆炸。

  2. 体积庞大,通常都有半个标准机柜大小。如果要和气象色谱(GC)联用,体积就需要一个标准机柜了。

  3. 价格昂贵,核心部件少则几万元。如果是成套设备,至少需要二三十万元。这给想使用VOC监测的用户增加了极大的一道成本壁垒。

  那FID和红外传感器LARK-1 CH4又有什么竞争关系呢?LARK-1 CH4作为一款价格只有几千元人民币的传感器,在以下应用场合中是完全能够胜任的:

  1. 用户排放VOC浓度特别高的地方。浓度从几十ppm到几十万ppm VOC。

  2. 用户安装空间受局限的地方,只希望安装一个挂壁式的在线式分析仪就能监测VOC了。

  3. 在用户环保预算不高,无法承受几十万元FID设备的应用中。LARK-1 CH4作为核心器件是完全可行的。

  2. 用LARK-1 CH4测量VOC的技术可行性

  您会问,CH4和VOC有关系吗?LARK-1 CH4 能够测量CH4,能测量VOC吗?回答是肯定的。CH4中含有4个HC键,HC键的红外吸收波长在3.3um,所以红外传感器能够测CH4。下面是CH4的红外吸收光谱:

您也许会问两个问题:

 

  - 那么VOC中是不是也有HC键呢?

  - 如果有HC键,是不是就可以测了呢?

  这两个问题的回答都是肯定的。绝大多数的VOC是含有HC键的,所以LARK-1 CH4是可以测VOC的。当然,也有的VOC是不含HC的,LARK-1 CH4就不能测了,例如二硫化碳CS2、四氯化碳CCl4和四氟乙烯C2F4,等等。这些气体也可以用红外的技术来测,但是需要特殊的技术,诺联芯已经掌握了红外测CS2的技术,LARK-1 CS2正在开发过程中,不久就将面市。

  说了这么多理论,让我们看看实测的数据吧!我准备了7种VOC的测试数据奉献给大家。这些VOC虽然是成千上万有机物种中的沧海一粟,但它们给我们打开了一扇窗,为测量高浓VOC提供了一个新的检测方法。

  3. 用LARK-1 CH4测量各种HC物质的实测数据

  下面的7种VOC都是用气袋配气做的测试,因为气袋会挥发出少量的VOC,因此,您会看到气袋中N2的读数会比钢瓶N2的读数高一点点。

  红色的汉字和数字是被测气体的浓度,蓝色的曲线是LARK-1的读数,单位都是ppm。

  1.苯 C6H6

  

 

  2. 甲苯 C6H5CH3

  

 

  3. 对二甲苯 C6H4(CH3)2

  

 

  4. 甲醇 CH3OH

  

 

  5. 乙醇 C2H5OH

  

 

  6. 丙烯腈 CH2CHCN

  

 

  7. 正己烷 n-C6H14

  

 

  对长碳链的HC物质,LARK-1 CH4不仅能够测高浓度,低浓度的分析也能胜任,请看下图,它是经过线性化后的读数:

  

 

  各位朋友,如果您对测高浓度和中低浓度的VOC很感兴趣,同时也很想找一款LARK-1 CH4这样的传感器来研发仪表,请来电告诉我。说不定您就能针对某些特定的市场,开发出高附加值的仪表呢!

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