Principy měření v přístrojích pro měření emisí:
Senzory NDIR a elektrochemické

Elektrochemické senzory v přístrojích pro měření emisí

Přístroje pro měření emisí využívají především měřicí systémy NDIR a elektrochemické senzory, aby spolehlivě určily koncentrace plynů, jako jsou CO, CO₂, NO, NO₂ nebo SO₂, a zobrazily je v mg/m³ nebo ve vol. %. Oba principy měření mají specifické přednosti a hodí se pro určité složky, měřicí rozsahy a koncepce přístrojů.

Měření NDIR – infračervená technologie pro analýzy plynů

NDIR znamená nedisperzní infračervené měření a používá se hlavně k určení plynů s výraznými IR absorpčními pásy – například CO, CO₂ nebo NO. Princip fungování je založen na tom, že molekuly při určitých vlnových délkách absorbují infračervené záření. NDIR analyzátor vysílá infračervené světlo měřicí kyvetou naplněnou měřeným plynem. Detektor měří záření zeslabené plynem. Z poměru mezi vyzářenou a detekovanou intenzitou se pomocí Lambert-Beerova zákona vypočítá koncentrace plynu.

Konstrukce měřicího systému NDIR

Typický měřicí systém NDIR zahrnuje:

IR světelný zdroj,
měřicí kyvetu s definovanou délkou,
optické filtry pro výběr relevantních vlnových délek,
IR detektor,
elektroniku pro vyhodnocení signálu a výpočet koncentrace.

V přístrojích pro měření emisí se často kombinuje několik NDIR kanálů pro paralelní měření různých plynů. Měřicí rozsahy lze přizpůsobit různým požadavkům pomocí délky kyvety, optických filtrů a zpracování signálu – od nízkých ppm rozsahů až po procentní rozsah.

Elektrochemické senzory – kompaktní měření více složek

Elektrochemické senzory se používají především pro O₂, CO, NO, NO₂ a SO₂ a jsou obzvlášť vhodné pro kompaktní mobilní přístroje pro měření emisí. Skládají se z měřicí článku s elektrolytem a elektrodami. Měřený plyn difunduje do článku a reaguje v něm elektrochemicky. Vznikající proud je úměrný koncentraci plynu.

Výhodami elektrochemických senzorů jsou jejich kompaktní konstrukce, možnost kombinovat několik senzorů v jednom přístroji a relativně krátké doby odezvy. Umožňují realizovat víceplynové emisní měřicí přístroje v přenosném provedení, které lze flexibilně používat v každodenní servisní praxi.

Elektrochemické senzory mají zároveň omezenou životnost, která závisí na provozní teplotě, zatížení plynem a četnosti použití. Pravidelná kontrola a případná výměna senzorů jsou proto součástí profesionálního konceptu údržby.

Přednosti, omezení a typické oblasti použití

Měřicí systémy NDIR se vyznačují vysokou dlouhodobou stabilitou a selektivitou pro určité plyny. Jsou předurčeny pro stacionární emisní měřicí systémy a aplikace, ve kterých se měří kontinuálně a po dlouhou dobu. Typické případy použití jsou:

kontinuální měření CO a CO₂ ve velkých spalovacích zařízeních,
měření NO v energetických a průmyslových zařízeních,
integrace do CEMS podle příslušných norem.

Elektrochemické senzory bodují flexibilitou a kompaktností. Používají se přednostně v mobilních přístrojích pro měření emisí, které při servisních a uváděcích zásazích potřebují současně zaznamenat více složek. Typické aplikace jsou:

uvádění do provozu a údržba kotlových a hořákových zařízení,
kampanová měření na kogeneračních jednotkách nebo v průmyslových zařízeních,
srovnávací měření a plausibilitní zkoušky.

Zpět na technologie v přístrojích pro měření emisí Zpět na přehled tématu přístroje pro měření emisí

Kdy NDIR a kdy elektrochemicky?

Rozhodnutí pro určitý princip měření závisí na několika faktorech:

Měřicí úloha: kontinuální monitorování vs. opakované kontroly,
požadovaná přesnost a dlouhodobá stabilita,
počet a typ měřených složek,
dostupný instalační prostor a okolní podmínky.

V mnoha systémech se kombinují obě technologie: elektrochemické senzory doplňují měřicí systémy NDIR, aby pokryly další složky nebo podpořily mobilní scénáře použití. Pro uživatele je důležité vědět, které složky se měří jakým principem a jaké z toho vyplývají požadavky na údržbu.

Máte otázky nebo si přejete osobní poradenství? Kontaktujte nás!

Těšíme se, že vám budeme nápomocni s naší odborností a individuálními řešeními.

Odeslat dotaz

Principy měření v přístrojích pro měření emisí:Senzory NDIR a elektrochemické