本文档涉及以下主题：

 （1）红外二氧化碳(CO2)传感器的操作原理

 （2）理想气体定律以及如何使用它来针对环境因素补偿CO2测量值

 （3）CO2变送器的最佳位置

　　一：红外传感器的操作原理

 二氧化碳和由两个或更多不同原子组成的其他气体的方式吸收红外线(IR)辐射。可使用IR技术检测这类气体。例如，可使用IR传感器测量水蒸汽、甲烷、二氧化碳和一氧化碳的含量。其特征吸收谱带显示在图1中。

 IR传感是应用广泛的一种CO2检测技术。IR传感器与化学传感器相比有很多优势。它们稳定，且对于测量的气体具有高选择性。它们的使用寿命长，因为测量的气体不直接与传感器作用，IR传感器可以承受高湿度、灰尘、脏污和其他恶劣环境。

 IR CO2检测器的核心部件是光源、测量室、干扰滤波器和IR检测器。IR辐射从光源通过测量的气体导向到检测器。位于检测器前面的滤波器防止非测量气体的波长抵达检测器。检测光强度并将其转换为气体浓度值。

 维萨拉CARBOCAP®二氧化碳传感器使用IR红外传感技术来测量CO2的体积浓度。它采用电可调法布里珀罗涉仪(FPI)滤波器进行双波长测量。这意味着除了测量CO2吸收量外，CARBOCAP®传感器还执行参考测量，该测量可补偿光源强度的变化以及光路中的污染和污垢积聚。这使传感器随着时间的推移也非常稳定。

　　二：理想气体定律

 当估计温度和压力变化对CO2测量的影响时，理想气体定律很有用。它可用于补偿CO2读数。

 理想气体是一种假想气体，它们由随机移动的相同点粒子组成，其大小和分子间相互作用力可忽略不计。假定理想气体分子相互之间以及与容器壁均发生弹性碰撞。

 在现实世界中，气体的行为并不与理想气体的行为全相同，但是理想气体的行为常常可用于描述实际气体的近似行为。理想气体定律根据下面的方程式来描述一定量气体的状态与压力、体积和温度之间的关系：

pV = nRT

其中：

p = 压力 [Pa]

V = 气体体积 [m3]

n = 气体量 [mol]

R = 通用气体常数(= 8.3145 J/mol K)

T = 温度 [K]

　　三：CO2变送器的最佳位置

 •避免放在人呼吸的气体可能会直接传到传感器的位置。还要避免将传感器靠近进气或排气管，也不要靠近窗口和门口。

 •墙上安装的传感器（按需通风）与管道安装的传感器相比，可提供有关通风效果的更准确数据。管道安装的传感器更适合单区域系统，应尽可能靠近被占用的空间，以便于维护。

 •出于人身安全目的测量CO2时，变送器应靠近潜在的泄漏点安装，以便提早检测。需要考虑监测区域的几何形状、通风和气流情况。应基于风险评估确定CO2变送器的数目和位置。