紅外線氣體分析儀,是利用紅外線進(jìn)行氣體分析。它基于待分析組分的濃度不同,吸收的輻射能不同.剩下的輻射能使得檢測(cè)器里的溫度升高不同,動(dòng)片薄膜兩邊所受的壓力不同,從而產(chǎn)生一個(gè)電容檢測(cè)器的電信號(hào)。這樣,就可間接測(cè)量出待分析組分的濃度。
比爾定律
紅外線氣體分析儀是根據(jù)比爾定律制成的。假定被測(cè)氣體為一個(gè)無(wú)限薄的平面.強(qiáng)度為k的紅外線垂直穿透它,則能量衰減的量為:I=I0e-KCL(比爾定律)
式中:I--被介質(zhì)吸收的輻射強(qiáng)度;
I0--紅外線通過(guò)介質(zhì)前的輻射強(qiáng)度;
K--待分析組分對(duì)輻射波段的吸收系數(shù);
C--待分析組分的氣體濃度;
L--氣室長(zhǎng)度(赦測(cè)氣體層的厚度)
對(duì)于一臺(tái)制造好了的紅外線氣體分析儀,其測(cè)量組分已定,即待分析組分對(duì)輻射波段的吸收系數(shù)k一定;紅外光源已定,即紅外線通過(guò)介質(zhì)前的輻射強(qiáng)度I0一定;氣室長(zhǎng)度L一定。從比爾定律可以看出:通過(guò)測(cè)量輻射能量的衰減I,就可確定待分析組分的濃度C了。
主要特點(diǎn):
標(biāo)準(zhǔn)19機(jī)箱,能安裝在成套設(shè)備中大屏幕LCD顯示,全中文菜單操作,且有操作提示功能,操作簡(jiǎn)單、高效手動(dòng)/自動(dòng)零/終點(diǎn)校準(zhǔn)、全數(shù)字化處理,更加準(zhǔn)確穩(wěn)定可靠標(biāo)準(zhǔn)RS232數(shù)字通訊功能,可直接與電腦或DCS連接輸出為同步、隔離的(0/2/4-20)mA及(0/0.5/1-5)V信號(hào)可選,默認(rèn)為(4-20)mA和(1-5)V,電流輸出負(fù)載≤400Ω,電壓輸出負(fù)載≥250Ω
適用于化工、水泥、冶金、電廠等不同領(lǐng)域的氣體分析;根據(jù)客戶不同應(yīng)用領(lǐng)域的要求,如測(cè)量范圍、響應(yīng)時(shí)間、供電特點(diǎn)等,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同濃度、不同氣體(SO2、NOX、CO2、CO、CH4、N2O等)的高精度連續(xù)檢測(cè)和記錄;可為用戶集成系統(tǒng)應(yīng)用方案,如化工過(guò)程控制、連續(xù)污染物檢測(cè)系統(tǒng)(CEMS)等。
紅外線分析儀是根據(jù)氣體(或液體、固體)對(duì)紅外線吸收原理制成的一種物理式分析儀器它能連續(xù)測(cè)量,測(cè)量范圍寬,精度高,靈敏度高,并且有良好的選擇性,因此在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
一、紅外線氣體分析儀測(cè)量那些氣體?
紅外線分析器的檢測(cè)原理各種多原子氣體(CO、CO2、CH4等)對(duì)紅外線都有一定吸收能力但不是整個(gè)波段都能吸收,而只是吸收一部分波段,這些波段稱之為特征吸收波段。由于氣體不同,吸收紅外線的波長(zhǎng)也不。紅外線分析器就是基于某些氣體 地不同波長(zhǎng)的紅外線輻射能具有選擇性吸收的特性。當(dāng)紅外線通過(guò)混合氣體時(shí),氣體中的被測(cè)組分吸收紅外線的輻射能,使整個(gè)混合氣體因受熱而引起溫度和壓力增加。這種溫度和壓力變化與被測(cè)氣體組分的濃度有關(guān),把這種變化轉(zhuǎn)換成其他形式的能量變化,就能確定被測(cè)組分的濃度。 紅外線被吸收的數(shù)量與吸收介質(zhì)的濃度有關(guān)。
因此,一般紅外線分析器為保證儀表讀數(shù)與濃度呈線性關(guān)系,當(dāng)被測(cè)組分濃度很大時(shí),選用較短的測(cè)量氣室;濃度低時(shí),測(cè)量氣室選得長(zhǎng)些。測(cè)量氣室的長(zhǎng)度為0.5~500mm范圍。
二、紅外線分析器的結(jié)構(gòu)組成
1、光源輻射區(qū)的光源有兩種,一種是單光源,一種是雙光源。單光源只有一個(gè)發(fā)光元件,經(jīng)兩個(gè)反光鏡構(gòu)成一組能量相同的平等光束進(jìn)入?yún)⒈仁液蜆悠肥?。而雙光源結(jié)構(gòu)則是參比室和樣品室各用一個(gè)光源。雙光源因熱絲發(fā)光不盡相同而產(chǎn)生誤差。光源的任務(wù) 是產(chǎn)生具有一定頻率(2~12Hz)的兩束能量相等又穩(wěn)定的平等紅外光束。光源一般多用鎳鉻絲制成。
2、樣品室和參比室,多數(shù)紅外線分析器的樣品室和參比室是由黃銅制成的,要求內(nèi)壁光滑、鍍金,以使紅外線在氣室內(nèi)多次反射而得到良好的透射效果。如測(cè)腐蝕性氣體時(shí),可選用玻璃、不銹鋼或氟塑料的制品。參比氣室中充有不吸收氣體。試樣則只能通過(guò)樣品室。
3、濾光室,濾光室通常有兩種,一種是充氣的濾光室,一種是干涉濾光片,能使外線分析器根據(jù)需要更換干涉濾光片,以滿足檢測(cè)不同氣體的需要。
4、斬光器,用來(lái)將光源發(fā)出的光輻射擊信號(hào)通過(guò)電動(dòng)機(jī)調(diào)制成交變信號(hào),從而可避免檢測(cè)信號(hào)時(shí)間長(zhǎng)而漂移。
5、檢測(cè)室,檢測(cè)室(檢測(cè)器)的作用是用來(lái)接收從紅外光源輻射出的紅外線,并轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)。大多數(shù)紅外線分析器都采用電容微音順式檢測(cè)器。
三、氣體分析儀取樣系統(tǒng)
常壓測(cè)量時(shí),紅外線氣體分析器的氣樣出口是通大氣的。取樣系統(tǒng)包括氣體凈化、減壓、干燥、去除化學(xué)雜質(zhì)和流量計(jì)等。如果樣氣是高溫情況,則還需有冷卻裝置。