NDIR식 센서의 원리에 대해서

NDIR식 센서의 원리에 대해서

자, 여기까지 NDIR식 센서가,

적외선을 이용한 특수한 방법으로 측정하는 센서는 이산화탄소 측정에 이용되어 왔다

그렇다는 것은 이해하셨을 거라고 생각합니다.

그러나 적외선을 사용하여 어떻게 눈에 보이지 않는 기체를 측정하는 것입니까?

실은, NDIR식 센서는 분자의 성질을 이용하고, 기체(분자)를 측정하고 있다.

지금부터는, 열쇠가 되는 분자의 성질을 3가지, 정리하면서, 측정의 원리를 소개하겠습니다.

- 분자의 성질 1 : 분자는 진동하고 있다

우리에게 익숙한 이산화탄소(CO2)를 예로 들어봅시다.

여기서 잠시, 마음을 학창시절......10대의 그 시절로 되돌려 주세요.

그 무렵 산소 원자의 원소 기호는 O, 탄소 원자는 C라고 배운 것이 아닐까요?

산소:O

탄소:C

그리고 산소 원자가 2개, 탄소 원자가 1개 결합하는 것으로 이산화탄소 분자(CO2)가 된다고 배웠다고 생각합니다.

사실 원자와 원자가 결합할 때 이 두 원자 사이는 항상 진동한다.

- 분자의 성질2 : 진동의 주파수는 분자마다 다른

​

분자는 진동하고 있지만, 이 원자간의 진동의 주파수는, 각각의 분자에 의해서 다르다.

그 때문에 분자의 진동 주파수 특정=분자를 특정하는 것인데, 그럼 어떻게 주파수를 특정하는 것입니까?

​

분자의 특정한 단서가 되는 성질이 바로 이것입니다.

- 분자의 성질 3: 분자는 자신과 같은 주파수를 가진 적외선을 흡수한다.

분자에는 분자의 진동의 주파수=적외선 주파수일 때, 자신과 같은 주파수를 가지는 적외선을 흡수하는 성질이 있습니다.

따라서 흡수된 적외선 데이터를 취득함으로써 분자를 특정할 수 있기 때문에 가스의 검출과 기체 농도의 측정이 가능합니다.

NDIR식 센서는 말하자면 다른 주파수의 적외선을 측정하는 것으로 분자를 측정하는 센서라고 할 수 있습니다.

 

스마트계측기 (smartinst.co.kr)

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