1.首先我們了解一下什么是激光?

激光是原子受激輻射的光：原子中的電子吸收能量后從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，再?gòu)母吣芗?jí)回落到低能級(jí)的時(shí)候，所釋放的能量以光子的形式放出。被引誘(激發(fā))出來(lái)的光子束(激光)，其中的光子光學(xué)特性高度一致。因此激光相比普通光源單色性、方向性好。

2.激光檢測(cè)氣體的原理是什么?

激光穿過(guò)被測(cè)氣體的光強(qiáng)衰減基于朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律，即被測(cè)組分對(duì)特定波長(zhǎng)的光具有吸收，且吸收強(qiáng)度與組分濃度成正比，通過(guò)測(cè)量氣體對(duì)激光的衰減來(lái)測(cè)量氣體濃度。

關(guān)鍵技術(shù)是可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜法(TDLAS)，是利用半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)調(diào)諧特性和待測(cè)氣體對(duì)激光的選擇性吸收進(jìn)行氣體濃度檢測(cè)的一種技術(shù)。

具有高靈敏度、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、多組分同時(shí)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)。

其原理是可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器在驅(qū)動(dòng)電流的調(diào)制下，發(fā)射出特定波長(zhǎng)的激光，隨著注入周期性電流的調(diào)制，激光波長(zhǎng)產(chǎn)生周期性變化，使激光中心波長(zhǎng)調(diào)節(jié)到待測(cè)氣體的吸收譜線，發(fā)生選擇性吸收，再利用經(jīng)過(guò)氣體吸收得到的光譜強(qiáng)度信號(hào)反演出待測(cè)氣體的濃度。

因?yàn)榘雽?dǎo)體激光器的高單色性，可以利用待測(cè)氣體分子的一條孤立的吸收譜線進(jìn)行測(cè)量，避免了不同分子光譜的交叉干擾，從而準(zhǔn)確的鑒別出待測(cè)氣體。

3.激光傳感器的優(yōu)勢(shì)

1. 與電化學(xué)或者熱催化傳感器比較，激光式傳感器的優(yōu)勢(shì)是什么?

電化學(xué)/熱催化傳感器通常是敏感元件直接和氣體接觸。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱或電來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，是一種消耗型傳感器件。所以電化學(xué)/熱催化傳感器的使用壽命會(huì)隨著檢測(cè)氣體頻率和濃度的增加而變短，由于基于化學(xué)反應(yīng)，電化學(xué)/熱催化傳感器對(duì)同類型的氣體都反應(yīng)，沒(méi)有唯一選擇性，經(jīng)常會(huì)引發(fā)誤報(bào)警。由于化學(xué)反應(yīng)對(duì)濕度、溫度、壓力以及環(huán)境氣體很敏感，電化學(xué)/熱催化傳感器經(jīng)常會(huì)因多種原因引起零點(diǎn)漂移的問(wèn)題，使得校正周期極短。而頻繁的校正使得低價(jià)購(gòu)入的傳感器的使用成本大大的增加。

激光式傳感器是一種無(wú)需與氣體直接接觸的光學(xué)探測(cè)器，因此不會(huì)發(fā)生中毒或老化現(xiàn)象。同時(shí)，在常壓條件下激光式傳感器不受壓力和濕度變化的影響，免調(diào)校。

2. 與固態(tài)傳感器比較，激光式傳感器的優(yōu)勢(shì)是什么?

無(wú)交叉靈敏度，不受環(huán)境參數(shù)影響：固態(tài)傳感器對(duì)濕度敏感，通常對(duì)有毒氣體選擇性差。而且，氧氣含量的變化會(huì)導(dǎo)致不可靠的讀數(shù)。在高氣體濃度環(huán)境下會(huì)導(dǎo)致零氣體讀數(shù)和靈敏度不可逆的變化。

反之，激光式傳感器不與被測(cè)氣體直接接觸，其他氣體的交叉靈敏度，濕度和含氧量對(duì)激光式傳感器的影響幾乎是零。

低功耗：固態(tài)傳感器的操作需要在持續(xù)的高溫下進(jìn)行，這導(dǎo)致了巨大的功耗，且不適合作為便攜式設(shè)備使用。而激光式傳感器則具有功耗低的優(yōu)點(diǎn)。

3.與紅外傳感器比較，激光式傳感器的優(yōu)勢(shì)是什么?

[兩者物理原理相同]，都是采用光和分子相互作用原理。

但是激光傳感器采用的是近紅外激光技術(shù)，而紅外傳感器采用的是中紅外光源加濾波器技術(shù)，然而水分子在中紅外區(qū)有很強(qiáng)的吸收特性，因此紅外傳感器抗?jié)衲芰Σ?

再是紅外傳感器光源信號(hào)弱，通常需要標(biāo)準(zhǔn)氣室和檢測(cè)氣室做差分才能取出有效信號(hào)，因而氣室結(jié)構(gòu)復(fù)雜，抗震動(dòng)能力很弱，激光傳感器對(duì)水蒸氣毫無(wú)感應(yīng)，抗震能力優(yōu)秀。

相比紅外傳感器，激光傳感器響應(yīng)速度快，抗?jié)瘛⒖拐饎?dòng)能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定可靠。

公告聲明：

成都盛瑟傳感技術(shù)有限公司是一家專注于傳感技術(shù)產(chǎn)品和通訊設(shè)備等產(chǎn)品研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)及銷售一體具備完整產(chǎn)業(yè)鏈的高科技企業(yè)，擁有多項(xiàng)自主研發(fā)產(chǎn)品，并獲得客戶的一致認(rèn)可。公司擁有強(qiáng)大的研發(fā)技術(shù)實(shí)力，為客戶提供完善的解決方案和技術(shù)支持，縮短研發(fā)周期，減少研發(fā)成本，更為全新的產(chǎn)品研發(fā)思路提供一個(gè)強(qiáng)大的平臺(tái)。

審核編輯：湯梓紅