NDIR光譜技術(shù)可檢測(cè)甲烷丙烷：守護(hù)家用燃?xì)獍踩?/h1>

來源：四方光電股份有限公司   2025年05月30日 16:21  

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隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速推進(jìn)，天然氣（以甲烷為主要成分）和液化石油氣（以丙烷為主要成分）已廣泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)家庭。然而，燃?xì)獍踩鹿蕝s時(shí)有發(fā)生，給家庭安全帶來了嚴(yán)重威脅。家用燃?xì)?span style="text-indent: 2em;">報(bào)警器作為守護(hù)家庭安全的必需品，其傳感器需要滿足家庭廚房對(duì)高精度、長壽命、低成本的嚴(yán)苛要求，以有效預(yù)防燃?xì)庑孤┦鹿实陌l(fā)生。

一、NDIR吸收光譜技術(shù)：家用燃?xì)獍踩O(jiān)測(cè)的最優(yōu)解

吸收光譜法的核心原理基于朗伯 - 比爾定律（Beer - Lambert），通過測(cè)量氣體分子對(duì)特定波長光的吸收程度來實(shí)現(xiàn)氣體檢測(cè)，具備精度高、響應(yīng)迅速、使用壽命長等顯著優(yōu)勢(shì)，成為當(dāng)下家用燃?xì)庑孤┍O(jiān)測(cè)的理想之選。

在吸收光譜法的常用技術(shù)中，TDLAS 技術(shù)和 NDIR 技術(shù)是檢測(cè)烷類氣體的主要手段。對(duì)比之下，NDIR 技術(shù)在甲烷和丙烷氣體檢測(cè)領(lǐng)域，無論是相關(guān)研究還是商業(yè)化產(chǎn)品都已相當(dāng)成熟，具有抗干擾能力強(qiáng)，確定性高的特點(diǎn)，堪稱家用燃?xì)庑孤┍O(jiān)的最優(yōu)方案。

1) TDLAS 技術(shù)檢測(cè)丙烷的局限性

TDLAS 技術(shù)在甲烷氣體檢測(cè)方面表現(xiàn)出色，選擇近紅外波段 （1.65μm），利用其次強(qiáng)吸收峰，搭配二極管激光器作為光源，性能可靠且價(jià)格親民，因此得以在甲烷傳感器領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但在丙烷檢測(cè)時(shí)，由于丙烷在近紅外波段缺乏明顯的 “獨(dú)立” 吸收峰，需切換至中紅外波段（3.3μm） 進(jìn)行檢測(cè)。這就要求使用帶間級(jí)聯(lián)激光器 ICL 作為光源，此類激光器不僅成本高昂，技術(shù)難度也極大，短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化應(yīng)用。

2) NDIR技術(shù)可檢測(cè)甲烷和丙烷

NDIR 技術(shù)既可以檢測(cè)甲烷，又可以檢測(cè)丙烷，二者均在中紅外波段（3.3μm） 處存在強(qiáng)吸收峰。對(duì)于甲烷檢測(cè)，該波段是最佳選擇，一方面甲烷在此處吸收最強(qiáng)，另一方面 H?O 和 CO?等干擾成分無明顯吸收峰，且光源衰減影響小，能夠有效降低測(cè)量干擾 。而丙烷在中紅外波段（3.3μm）的紅外吸收譜線也達(dá)到峰值。更值得一提的是，NDIR 丙烷傳感器與甲烷傳感器設(shè)計(jì)基本相同，僅需更換濾光片即可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)功能，穩(wěn)定性良好且成本較低。

二、四方光電燃?xì)獍踩O(jiān)測(cè)解決方案

近年來，燃?xì)馐褂萌找嫫占埃細(xì)馐鹿蕯?shù)量也呈逐年上升趨勢(shì)，家用燃?xì)獍踩珕栴}不容忽視。四方光電作為國內(nèi)氣體傳感器領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，多年來致力于技術(shù)的研究與創(chuàng)新，構(gòu)建起涵蓋光學(xué)（紅外、紫外、光散射、激光拉曼）、超聲波、MEMS 金屬氧化物半導(dǎo)體（MOX）、電化學(xué)、陶瓷厚膜工藝高溫固體電解質(zhì)等原理的氣體傳感技術(shù)平臺(tái)，掌握了各類氣體傳感器的先進(jìn)工藝與核心算法。

在燃?xì)獍踩I(lǐng)域，四方光電持續(xù)深耕，推出了壽命長達(dá) 10 年的 NDIR 紅外甲烷/丙烷傳感器。該產(chǎn)品能夠精準(zhǔn)測(cè)量甲烷/丙烷氣體，具備免維護(hù)、壽命長的特點(diǎn)，大幅降低了用戶的使用成本；同時(shí)擁有高精度和強(qiáng)抗干擾能力，尤其適用于復(fù)雜環(huán)境的中國式廚房，可有效避免誤報(bào)和漏報(bào)情況，為家庭生命財(cái)產(chǎn)安全筑牢防線。