一、红外CO传感器的应用场合

3、水煤气生产中会产生大量的CO和H2。这两种气体浓度都是百分之几十的浓度。

4、汽车尾气中也有少量的CO，全球大气中约60%的CO都是由汽车产生。随着汽车排放标准的升级，CO的排放也在逐渐减少。 
 

这是一份汽车尾气分析的报告，从这份报告中我们可以看到，汽车尾气中CO的浓度范围是几百到几千ppm。0.02%vol即200ppm，0.3%即3000ppm。该报告是用浙大鸣泉公司出品的汽车尾气分析仪测量的结果。

二、CO的几种检测方法

在现有工程化的CO传感器中，比较常见的有以下几种：激光红外（QCL-TDLAS）、非色散红外(NDIR)、电化学（EC, 也称定电位电解法）、金属氧化物半导体（MOS）。

朗伯比尔定理：I = I0*exp(-kcL)

其中：

I – 出射光强；

I0 – 入射光强；

k – 气体吸收系数；

c – 气体浓度；

L – 光路长度。

三、LARK-1的技术特点

该响应曲线的过程是这样的：待LARK-1 CO平衡之后，以500ml/min的流速通入500ppm CO，其响应时间极短，T90仅2秒。通过4分钟CO之后，用N2吹回零点，RT90时间也只有2秒。然后通入1000ppm CO，4分钟后吹回零点，T90和RT90仅3秒钟。

从上图我们可以得知，LARK-1 CO 10000PPM的分辨率在10ppm/sec之内，最低检测限也小于10ppm。 

上图中的过程可以这样解读：在200秒左右的时候，对LARK-1 CO 10000PPM进行了一次零点的标定，并不进行测量点标定。然后平衡十几分钟，通入500ppm的CO，一共6次。这6次的平均值为500.2ppm，标准差为8.6ppm，小于传感器的分辨率10ppm。

图中的过程可以这样解读：顺序通入N2，100ppm, 250ppm, 500ppm, 750ppm和1000ppm。最大的绝对误差仅为22ppm，发生在1000ppm浓度。对读数做平均后的线性曲线，R^2达到0.999594。

图中的过程可以这样解读：顺序通入N2, 500ppm, 1000 ppm, 2500ppm, 3500ppm, 4500 ppm, 5500ppm, 6500ppm, 7500 ppm, 8500ppm, 10000ppm。最大的绝对误差仅为36ppm, 发生在3500ppm浓度。对读数做平均后的线性曲线，R^2达到0.999972。

图中的过程可以这样解读：顺序通入500ppm CO，读数迅速冲高到509ppm，然后稳定在498ppm左右。在80分钟内整个的读数波动不超过1个分辨率，即10ppm。

图中的过程可以这样解读：20℃的时候饱和绝对湿度比较低，我们在气袋中注入不同量的蒸馏水，配成0ppm和1000ppm CO的8袋气体，顺序进行测试。零点最大的偏移量为31-(-5)=36ppm。1000ppm的点偏移量1014-951=63ppm。

图中的过程可以这样解读：50℃的时候饱和绝对湿度比较高，我们在气袋中注入不同量的蒸馏水，配成0ppm和1000ppm CO的8袋气体，顺序进行测试。零点最大的偏移量为50-(5)=45ppm。1000ppm的点偏移量1004-1033 = -29ppm。如果考虑到2.44%vol 到 9.76%vol这么高的绝对湿度，该湿度性能已经相当优秀了。

上图是通入5%vol CH4，100%vol CH4，30%vol CO2时候的交叉干扰曲线。LARK-1对H2，N2，O2等气体虽然没有交叉干扰，但对高浓度的化合物气体干扰还是存在的。在水煤气监测、烟气排放监测、和汽车尾气分析仪器的设计中，如果浓度很高的话，需要考虑用算法进行扣除。

四、LARK-1 CO传感器的长期稳定性

图1 LARK-1 CO所处的温湿度 (2017/11/28 – 2017/12/22)

图2 LARK-1 CO的零点稳定性

从上图我们可以看出，LARK-1 CO在温度、湿度不受任何控制的条件下，零点基本上保持稳定，1个月的漂移在-100ppm — 150ppm之间。当然，在我们测量的过程中是加了一个气泵(500ml/min)和一个20um的灰尘过滤器的。

如果做好控温、除尘、除水和大流量定期吹扫，以上的零点的稳定性会更加漂亮。当然，LARK-1 CO测量比较大的浓度是有优势的，但测量1000ppm 以下浓度CO，零点漂移就显得有些大了，并不适合。

五、LARK-1HR CO 1000PPM传感器的基本性能

根据诸多客户的需求，我们发布了一款改进版的LARK-1HR CO，HR的意思是高分辨率(High Resolution)。

这一款红外CO传感器是专门针对气体分析仪和超低排放的烟气分析系统研发的，普通量程是1000ppm和2000ppm。

LARK-1HR CO的技术特点包括：

1、分辨率可以做到5ppm以内；

2、重现性非常好，能够做到10ppm以内；

3、精度也非常好，能够做到±25ppm的绝对误差；

4、响应时间比标准款的LARK-1稍慢，但控制在20秒之内。

图1 LARK-1HR CO的3次线性测试和重现性曲线

我们将LARK-1HR CO上电，将LARK-1HR CO和上位机软件BlueCAL配合使用。用高纯N2（0ppm）标定零点之后依次通入0ppm、200ppm、400ppm、600ppm、800ppm、1000ppm CO，并且重复3次，得到图1测量曲线：

我将图1读数进行了整理，得到如上表1

该传感器是在LARK-1 CO的固件基础上进行了升级，所以其高低温性能、长期稳定性的性能和交叉干扰性能和LARK-1 CO是一致的。

这是一份汽车尾气分析的报告，从这份报告中我们可以看到，汽车尾气中CO的浓度范围是几百到几千ppm。0.02%vol即200ppm，0.3%即3000ppm。该报告是用浙大鸣泉公司出品的汽车尾气分析仪测量的结果。这是一份汽车尾气分析的报告，从这份报告中我们可以看到，汽车尾气中CO的浓度范围是几百到几千ppm。0.02%vol即200ppm，0.3%即3000ppm。该报告是用浙大鸣泉公司出品的汽车尾气分析仪测量的结果。这是一份汽车尾气分析的报告，从这份报告中我们可以看到，汽车尾气中CO的浓度范围是几百到几千ppm。0.02%vol即200ppm，0.3%即3000ppm。该报告是用浙大鸣泉公司出品的汽车尾气分析仪测量的结果。这是一份汽车尾气分析的报告，从这份报告中我们可以看到，汽车尾气中CO的浓度范围是几百到几千ppm。0.02%vol即200ppm，0.3%即3000ppm。该报告是用浙大鸣泉公司出品的汽车尾气分析仪测量的结果。