GFC-CH4甲烷传感器模块

气体相关滤波GFC-CH4红外甲烷传感器模块

甲烷（CH4）是一种碳氢化合物，是天然气的主要成分。甲烷也是一种温室气体（GHG），因此它在大气中的存在会影响地球的温度和气候系统。甲烷的排放来自各种人为（受人类影响）和自然来源。人为排放源包括垃圾填埋场、石油和天然气系统、农业活动、煤炭开采、固定和移动燃烧、废水处理和某些工业过程。
甲烷是仅次于二氧化碳（CO2）的**大人类温室气体，约占全球排放量的20%。甲烷在大气中的吸热能力是二氧化碳的25倍多。在过去的两个世纪里，大气中的甲烷浓度增加了一倍多，主要是由于与人类有关的活动。由于甲烷是一种强大的温室气体，与二氧化碳相比寿命较短，因此实现大幅减排将对大气变暖潜力产生快速而显著的影响。

大气中的甲烷既有人工来源，也有自然来源。人类活动甲烷排放的主要来源是农业（尤其是牛和稻田）和化石燃料（开采、运输和使用）。化石甲烷是从煤矿、水力压裂、天然气泄漏和油井排气中排放出来的。化石燃料和农业加起来约占甲烷排放量的60%。大气甲烷的自然来源占剩余的40%。它们包括植被覆盖的湿地和内陆水系（湖泊、小池塘、河流）、正在融化的陆地和海洋长久冻土、海水和海底沉积物。在没有空气的情况下——例如，在水下或垃圾填埋场——有机物质在任何地方积累和分解，就会产生和排放天然或生物甲烷，这一过程被称为厌氧发酵。它也是由动物消化道中的**产生的（例如，奶牛和白蚁是甲烷的主要排放者）。燃烧生物质，无论是自然燃烧还是人类活动燃烧，也会适度增加甲烷排放。土壤**会消耗少量甲烷。排放到大气中的甲烷通过氧化自然分解。甲烷的化学式是CH4。当它与大气中的氧气反应时，会形成水（H2O）和二氧化碳（CO2）。甲烷氧化产生的二氧化碳是一种温室气体，但其对全球变暖的影响只有未氧化甲烷的五十分之一（2%）。因此，尽管产生了二氧化碳，甲烷氧化对气候来说是一个巨大的净收益。大气中甲烷含量的增加是由排放量和大气氧化速率的变化共同造成的。当甲烷排放稳定时，大气中的甲烷水平通常是稳定的。但如今，两者都不稳定。大气中的甲烷浓度正在快速上升——比二氧化碳或其他温室气体的上升速度还要快——目前已达到创纪录的水平。自前工业时代以来，大气中的甲烷含量增加了近三倍，而大气中的二氧化碳含量增加了不到50%。甲烷的增加主要是由于农业和化石燃料的使用。

 Delta Tech公司专业设计和研发的GFC-CH4红外甲烷传感器是基于长光程多次反射池及气体滤光相关技术（GFC）调制技术研发而成，通过比较样品气体和参比气体在红外波段的吸收情况，从而根据朗伯比尔定律测量样品气中CH4的浓度。传感器内部集成完整的漂移控制和温度控制电路。 该传感器适用于环境空气质量自动监测、室内空气质量检测、工业过程分析、染源监测等领域，完全符合国家相关标准。 

Key Features/主要特点

•  气体相关滤波技术（GFC）

•  多次反射长吸收池

•  高性能光源和探测器，均经过长期老化测试

•  长光程*低可以检出0.1ppm的CH4浓度

•  定制窄带滤光片，基本杜绝了CO2气体对CH4的干扰。

•  RS232，485和4-20mA多种输出信号 

Application/应用

• 空分测量                • 工业过程控制             •气体分析            

• 环境监测               • 科学研究                    • 更多...

GFC-CH4红外甲烷传感器技术原理Technology

气体相关滤波GFC光学结构：光源发出的红外光经GFC调制轮交替进入气体室,一路被充满被测CH4的气室所吸收，另一路穿过完全不含CH4的气室，两路光分别经透镜汇聚后由探测器接收,经过处理得到吸收信号和参考信号。该结构可以抵消部分水汽以及外部电路或者温度噪声的影响,提高模块的稳定性。

多次反射长光程吸收原理：根据朗伯--比尔( Lambert- Beer )吸收定律,过延长光流通的长度（光程）,可以改变气体吸收的强度。采用了多长反射池的结构,将光程做到物理尺寸的几倍甚至到十倍,来获得更高的检测灵敏度和更低的气体检测下限。

甲烷（CH4）的红外吸收光谱：传感器通过检测甲烷的吸收峰3.31um和7.66um附近的吸光度光谱来分析组分浓度。为了避免其他气体对CH4的吸收影响,在光学设计那里，选择更窄的吸收峰透过。 *终实现了高浓度CO2、CO等气体对CH4检测干扰可以忽略的效果。

测量原理：红外线依次通过调制电机带动旋转的气体切滤光轮中的CH4与N2滤光器，然后红外辐射通过一个窄带干扰滤光片进入光室由采样气体吸收红外辐射，出光室的红外辐射进入红外探测器。样气通过气体池，被测物质吸收对应波长(特征吸收)的红外光将被吸收。

GFC-CH4红外气体传感器，主要基于红外波长滤波技术(GFC) 和自主设计的长光程气体吸收池、红外光源、红外探测器以及高精度信号处理电路组成，完成气体在红外波段的定量分析，主要测量CH4气体浓度。 

Technical Specification/技术参数

声明: 在当时发布时，所有GFC-CH4红外甲烷传感器技术参数是正确的。如有更改，不再另行通知。请联系Delta Tech索取*新参数。