双共振光声池气体传感器

双组分同步检测

利用同一光声池的两种共振模式同时检测两种气体，无需两个独立传感器，结构紧凑且保持高灵敏度。

Wang, Wei · Zhang, Tingting · Zhang, Qinduan · 魏玉宾 · Li, Wang · Yefeng, Gu · Chunsheng, Li

Infrared Physics and Technology 2025

参数信息

C₂H₂ 检测限

0.37 ppm

CH₄ 检测限

1.98 ppm

C₂H₂ 浓度响应线性拟合系数

0.99932

CH₄ 浓度响应线性拟合系数

0.99906

一阶共振频率

2825 Hz

二阶共振频率

6800 Hz

技术优势

单池测双气

将微音器分别放在一阶纵向模式的端部和二阶模式的谐振腔三分之一处，两种气体同时检测互不干扰。

响应线性好

C₂H₂ 和 CH₄ 的浓度响应拟合系数 R² 分别为 0.99932 和 0.99906，表明传感器输出与浓度高度线性，便于定量分析。

结构紧凑

无需增加额外的检测通道，仅通过一个光声池内的两种共振模式即可覆盖两种气体，降低了系统复杂性。

应用场景

• 环境大气监测：同时监测大气中的 C₂H₂ 和 CH₄，无需多台设备。
• 工业过程控制：实时监控生产过程中两种关键气体的浓度变化。
• 呼吸气体分析：无创检测呼气中的生物标志物，辅助疾病诊断。
• 多组分气体传感：一个传感器即可覆盖两种气体，降低了多组分检测的成本与体积。