NDIR传感器Prime 1在可燃气报警和检测方面的应用

醉梦人

引言

随着现代工业的快速发展与城市化进程的加速，可燃气体（如甲烷、丙烷、丁烷等）作为重要的能源与化工原料，其生产、运输及使用过程中的泄漏风险已成为威胁公共安全与环境稳定的重大隐患。无论是石油化工厂区的管道巡检、矿井下的瓦斯监控、制药及危化品的存储，还是精细加工及城市燃气管网的日常维护，这些行业流程涉及烷烃、醇类、酮类和脂类可燃碳氢介质，因此，一方面，构建一道精准、可靠的气体检测防线始终是防范事故的关键；而在反应釜、管道、储罐、装卸平台、密闭料仓等点位极易发生气体泄漏积聚，浓度超标后遇火源易引发爆炸火灾，因此，另一方面，可燃气体在线监测是行业强制安全合规的需求。

然而，面对高湿、粉尘弥漫、温差剧烈等复杂的工业现场环境，传统的催化燃烧等检测技术往往因易受环境干扰、传感器易“中毒”或需频繁校准等局限，难以满足长期稳定监测的严苛需求。在此背景下，非色散红外（NDIR）气体传感技术凭借其独特的光学检测原理，正逐步成为可燃气体检测领域的核心解决方案。

本文将介绍一款由英国Clairair研发生产的高分辨率红外甲烷气体传感器Prime1。

Prime 1红外甲烷气体NDIR传感器基于朗伯-比尔定律，利用特定气体分子对特定波长红外光的特征吸收特性进行浓度反演。这种“光学指纹”识别机制赋予了传感器极高的气体选择性，使其能够在复杂的背景气体中精准锁定目标可燃气体。与传统技术相比，Prime1 NDIR传感器不仅在缺氧或富氧环境中均能稳定工作，更具备优异的抗干扰能力，能有效抵御硫化物、硅化物等导致传统传感器失效的毒化物质影响。此外，得益于双波长检测等技术的应用，Prime 1 NDIR传感器克服了光源衰减带来的漂移问题，实现了长寿命、低维护成本的运行优势，特别适用于对安全性要求极高的爆炸下限（LEL）预警场景。

应用介绍

一、城市市政地下密闭空间管网监测

城市综合管廊、燃气井、污水窖井、地下调压站通风条件差，燃气泄漏后长时间极易积聚，且地下常年高湿、温差大、传统催化传感器无法正常工作，而Prime1 不受氧气含量限制，适配地下密闭市政设施长效监测。

1. 地下综合管廊燃气管道全域巡检监测 城市管廊内敷设大量天然气主干管线，空间密闭、通风不足，一旦管线破损泄漏，甲烷会持续堆积形成爆炸空间；地下环境常年高湿、冬季低温，催化传感器易漂移、失效。Prime 1工作温度覆盖 - 30℃~+50℃，内置温湿度补偿算法，高湿不结露工况下读数稳定；纯光学检测无需氧气参与，低氧环境下测量无衰减，沿管廊分段布设，实现 24 小时不间断管线泄漏监控。

2. 燃气调压站、阀门井定点监测 户外燃气阀门井、调压柜昼夜温差大，雨水渗入后环境湿度极高，传统传感器短期便出现零点偏移，漏报频发。Prime1 重复性优异；可实时采集井内可燃气体浓度，浓度超标后向市政燃气调度平台上传报警数据，运维人员可精准定位故障井位，提前处置泄漏风险。

3. 污水处理沼气密闭空间监测 污水池、厌氧发酵罐持续产生甲烷沼气，属于易燃易爆介质，池体、盖板缝隙易向外溢出可燃气体，且池区存在硫化氢腐蚀性尾气，催化传感器快速中毒报废。Prime1 作为光学传感器气体交叉灵敏度低，可长期部署在污水站密闭池体周边，兼顾沼气泄漏监测与工艺安全，避免沼气聚集引发站内火灾爆炸。

二、新能源装备与特种密闭空间安全配套

新能源锂电车间、车载燃气动力、密闭实验舱、惰性保护工艺空间存在低氧、高挥发、持续震动工况，常规可燃传感器存在先天使用局限，Prime1 适配新能源行业配套检测需求。

1. 锂电 / 新材料车间惰性保护仓监测

锂电池注液、封装工序采用氮气惰性保护，仓内氧气含量极低，催化燃烧传感器完全无法检测可燃溶剂挥发；仓内电解液含醇、酯类可燃介质，泄漏后会持续堆积。Prime1 检测不受氧气浓度约束，0~100% LEL 量程适配密闭惰性仓监测，精准捕捉微量有机溶剂挥发，避免仓内可燃气体超标引发爆燃，适配新能源车间防爆生产规范。

2. 实验室小型密闭反应舱监测

高校、科研实验室小型合成反应舱常使用甲醇、丙烷等可燃试剂，舱体密闭通风有限，实验人员操作存在安全风险；实验室常年使用硅油、各类有机试剂，极易毒化催化元件。Prime1 抗各类有机干扰介质，使用寿命长，无需频繁拆机更换，体积小巧易集成于小型实验设备，实时监测舱内可燃气体浓度，保障科研实验操作安全。

目前工业场景主流采用催化燃烧传感器，虽工艺成熟、采购成本低，但受化学检测原理限制，存在易中毒、温湿度漂移、寿命短、防爆性能不足等固有缺陷，长期存在安全监测隐患。如今安全生产相关规范不断升级，对监测设备稳定性、防爆能力提出更高标准，市场急需能替代催化燃烧、适配复杂恶劣工况的检测产品。深耕红外气体传感器领域几十年之久，英国Clairair研发生产的Prime1 NDIR 红外可燃气体传感器采用纯光学物理检测方式，依托气体红外吸收特性完成浓度检测，从根源规避传统催化传感器各类短板，可在全产业链多场景实现长期稳定的可燃气体监测，为危化企业安全生产提供新型解决方案。

高分辨率红外甲烷/碳氢化合物传感器Prime 1的特征：

1）0 - 10% vol 量程下分辨率为 0.01% vol，10 - 100% vol 量程下分辨率为 0.1% vol

2）独立于电源极性工作

3）兼容催化燃烧式（Pellistor）模拟电桥输出或线性电压输出

4）0-100% LEL 甲烷、0-100% LEL 碳氢化合物，或 0-100% 体积浓度甲烷

5）全金属结构，带隔离外壳

6）非消耗技术，寿命长

7）受气体交叉性干扰小，“中毒”免疫

高分辨率红外甲烷/碳氢化合物传感器Prime 1的一般参数：

详情请联系深圳市新世联科技有限公司。