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18世紀末，居里夫人發現X射線開始，人類在核能領域的研究就未曾停止過。1954年，蘇聯建成了第一座商用核電站。核電站通過釋放和轉換儲存在鈾或钚等核燃料中的能量來發電。在核裂變反應中，能量是通過原子核分裂而釋放出來的，而分裂是通過向核燃料棒發射高能中子來形成被不穩定的原子核，這些原子核分裂成更小的原子核、自由中子、熱能和輻射。熱能可以從核反應核心轉移到發電機，產生電能。 核反應時爆發的巨大能量，使核電安全成為一個重大問題。例如，1986年的切爾諾貝利事故和2011年的福島事故中，過熱、燃料熔毀和爆炸，是導致事故的主要原因，而且事故導致大量放射性物質釋放到環境中，過剩的中子使裂變反應發生級聯，產生大量的熱量，而這些熱量是無法被控制的，因此核反應的安全事故主要是來自鏈式反應不可控時產生的熱量，這個時候，對核反應堆的及時冷卻就變的很重要。 核電站核反應堆的冷卻有兩種，一種是水冷卻，一種是CO2冷卻。盡管水冷提供了高效率并且密度高，但是水冷存在一個很大的缺點，就是熔化過程中的爆炸風險太高。在任何時候，只要核燃料堆還在反應，突然將冷卻水的水泵電源突然切斷，水停止循環，燃料棒會達到很高溫度，會使水分子分裂產生易燃易爆的氫氣和氧氣。這種可能性在福島事件中得到證實，日本地震及海嘯導致核電站突然停電，冷卻系統斷電，核反應堆過熱，這些反應堆接觸到水，引發爆炸，導致大量放射性物質進入環境。CO2冷卻在工作溫度和壓力上更加靈活，還能避免水冷卻產生的高溫爆炸問題，使的核反應堆系統更加穩定.因此，CO2冷卻已經成為了核電站冷卻的主要手段。缺點在于效率較低，密度低。由于這個缺點會讓整個核電站能效變低，而且CO2的泄露，會使得核冷卻劑脫離核反應中心，導致反應堆過熱，因此CO2的檢測，防泄漏，就變得很重要了。最理想的CO2檢測的解決方案就是使用紅外傳感器，比電化學的更加耐用，雙光束的CO2紅外傳感器可以使年漂移更低，確保他們能在各種環境中繼續報告準確的結果。一般CO2泄漏檢測就是在反應堆外檢測泄漏，屬于ppm級別，一般廠家都會用傳感器加工成儀表類型，方便與安裝。在這里，推薦一款易于廠家加工成儀表型且性能穩定的CO2傳感器——ZG09。 ZG09是一款紅外雙波長的CO2傳感器，利用NDIR的先進技術，使得工作更穩定，下面是ZG09的參數及特點。 測試原理：雙光束NDIR技術 采樣方法：自由擴散法或者氣流控制法 測試量程：0-10000ppm 輸出方式及通訊協議：UART(串口)、I2C、PWM、DAC，RS485/RS422 測量間隔：2S； 測量精度：±50ppm+3%FS 重復性：±20ppm； 分辨率：1ppm 響應時間：大約1分鐘 暖機時間（冷啟動）：<30S 工作電壓：5VDC±0.5V 工作耗電流：最大耗電流≈190mA 平均電流≈34mA 工作溫度：0-50℃ 存儲溫度：-20-60℃ 工作濕度：0-95%RH |
