可燃气体的种类和特征

可燃气体传感器

根据目标检测气体的不同特征，进行相应气体传感器的开发。NDIR 方式利用目标气体吸收红外线的特征检测其气体浓度，因此，掌握气体的红外线吸收峰值波长至关重要。
在此介绍可燃气体及易燃气体的红外线吸收光谱，以及基于分子结构的共同峰值。

基于分子结构的红外线吸收峰

分子的红外吸收峰源于其分子结构。以CO₂和 NO₂ 为例，CO₂吸收 4.3um 附近的源于 C，O 结合的红外线。NO₂则吸收 5.3um 附近的源于 N，O 结合的红外线。

可燃气体的分子中有很多 C 与 H 的结合，所以会吸收来自 C，H 结合的 3.4um 附近的红外线。因此，可以通过 NDIR 方式进行气体检测。AKM 拥有专门针对该波段的 LED / PD 系列产品。同时，使用相同技术，研发了能够检测 R32 的气体传感器。

CO2は室温では無色・無臭のガスです。常圧で温度が-78℃を下回ったときに、固体状態 (ドライアイス) となります。 CO2はそれ地球上で最も重要なガスの一つになり光合成と呼ばれるプロセスで使用されています。

具有代表性的可燃气体

可燃气体主要包括：甲烷，丙烷，乙醇。这些气体会在空气中和氧气中激烈燃烧，非常危险。实际上，为了保障安全，气田中的工作人员都会携带便携式气体感应器。另外，运输天然气的管道即使发生 1% 的泄漏，泄漏量也很庞大。所以，对气体泄漏的检测非常重要。

代表性的易燃气体

在空调冷媒中被广泛使用的R32，R1234yf 属于易燃气体。以前冷媒中也有使用不可燃气体 R410，但其全球变暖系数值 (GWP) 很高，所以现在改用 GWP 值低，对环境友好的 R32，R1234yf。而这些气体是易燃气体 (A2L) ，所以必须进行气体泄漏检测。

R32 和 R1234yf 的 GWP 并不是特别低。因此，GWP 值更低的自然冷媒丙烷备受关注。丙烷是可燃气体 (A3)，相比 R32，R1234yf，更加需要进行泄漏检测。

红外线吸收光谱

前面列举的可燃气体甲烷，乙烷，丙醇的分子结构依次为 CH₄，C₃H₈，C₂H₅OH，易燃气体 R32 的分子结构为 CH₂F₂。上述气体均含有 C-H 结合。甲烷，乙醇，R32 的吸收光谱如图x所示。观察各气体的红外线吸收光谱可知，上述气体的吸收峰都在 3.4um 附近。可以利用这个吸收波段，研发 NDIR 方式气体感应器。

在 NDIR 气体传感器使用 AKM 的 LED，可缩短发光时间，使用温度与周围环境相同，不会成为火源。与加热至数百 ℃ 的半导体气体传感器，使用 1000℃ 以上光源的 NDIR 方式相比，安全系数更高。

再加上超低功耗，小巧轻便的特点，可以应用于便携式可燃气体传感器。