NDIRSensoren

NDIR-Sensoren (Nichtdispersive Infrarotsensoren) sind Gas-Sensoren, die die Konzentration eines Gases durch Messung der Infrarot-Absorption in einem Messpfad bestimmen. Die Messung basiert auf dem Beer-Lambert-Gesetz: Je stärker ein Gas IR-Strahlung bei bestimmten Wellenlängen absorbiert, desto geringer ist die transmitierte Intensität am Detektor. Die Absorption erfolgt an charakteristischen Spektralbändern, die für jedes Gas typisch sind.

Aufbau und Funktionsprinzip: Eine IR-Lichtquelle emittiert Strahlung, die durch eine Probenkammer (Messpfad) oder durch zwei Pfade (Dual-Beam) geführt wird. Ein Detektor misst die verbleibende Intensität. In vielen Geräten kommt zusätzlich ein Referenzpfad oder eine Referenzkanal zum Ausgleich von Quelleffekten, Filterwechseln und Drift zum Einsatz. Filter- oder Multikanal-Systeme ermöglichen die Unterscheidung zwischen dem Zielgas und anderen Substanzen.

Typische Zielgase: CO2 ist der häufigste Anwendungsfall, etwa in der Innenraumluftqualität und der Prozessüberwachung. Andere Gase wie CO, CH4 oder flüchtige Kohlenwasserstoffe können ebenfalls mit geeigneten Wellenlängen gemessen werden, benötigen aber oft spezifische Filterbänder.

Vorteile und Einschränkungen: NDIR-Sensoren bieten gute Selektivität und Robustheit, schnelle Reaktionszeiten und benötigen keine chemischen Reagenzien. Sie sind jedoch auf Gase mit IR-Absorption angewiesen, erfordern optische Komponenten und Kalibrierung, können Temperatur-, Druck- und Feuchtigkeitseinflüssen unterliegen und sind kostenintensiv.

Anwendungen: IAQ-Messungen in Gebäuden, Prozessüberwachung in Industrieanlagen, Umwelt- und Sicherheitsmessungen, Gasüberwachung in Laboren.