煙氣分析儀是利用電化學(xué)傳感器連續(xù)分析測(cè)量CO2、CO、NOx、SO2等煙氣含量的設(shè)備。
主要用于小型燃油、燃?xì)忮仩t污染排放或污染源附近的環(huán)境監(jiān)測(cè)手持使用。
煙氣的主要組成成分有:
氮?dú)?,二氧化碳,水蒸氣,顆粒物(塵、黑度),氧氣,一氧化碳,氮氧化合物,二氧化硫,硫化氫,碳?xì)浠衔?,氰化氫,氨氣,鹵化物等。
原理
煙氣分析儀的工作原理常用兩種,一種是電化學(xué)工作原理,另一種是紅外工作原理。市場(chǎng)上的便攜式煙氣分析儀通常是這兩種原理相結(jié)合。
以下是這兩種煙氣分析儀的工作原理介紹:
電化學(xué)氣體傳感器工作原理:
將待測(cè)氣體經(jīng)過(guò)除塵、去濕后進(jìn)入傳感器室,經(jīng)由滲透膜進(jìn)入電解槽,使在電解液中被擴(kuò)散吸收的氣體在規(guī)定的氧化電位下進(jìn)行電位電解,根據(jù)耗用的電解電流求出其氣體的濃度。
在一個(gè)塑料制成的筒狀池體內(nèi)安裝工作電極、對(duì)電極和參比電極,在電極之間充滿電解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在頂部封裝。
前置放大器與傳感器電極的連接,在電極之間施加了一定的電位,使傳感器處于工作狀態(tài)。
氣體在電解質(zhì)內(nèi)的工作電極發(fā)生氧化或還原反應(yīng),在對(duì)電極發(fā)生還原或氧化反應(yīng),電極的平衡電位發(fā)生變化,變化值與氣體濃度成正比。
可測(cè)量SO2、NO、NO2、CO、H2S等氣體,但這些氣體傳感器靈敏度卻不相同,靈敏度從高到低的順序是H2S、NO、NO2、SO2、CO,響應(yīng)時(shí)間一般為幾秒至幾十秒,一般小于1min;
它們的壽命,短的只有半年,長(zhǎng)則2年、3年,而有的CO傳感器長(zhǎng)達(dá)幾年。
紅外傳感器工作原理:利用不同氣體對(duì)紅外波長(zhǎng)的電磁波能量具有特殊吸收特性的原理而進(jìn)行氣體成分和含量分析。
紅外線一般指波長(zhǎng)從0.76μm至1000μm范圍內(nèi)的電磁輻射。在紅外線氣體分析儀器中實(shí)際使用的紅外線波長(zhǎng)大約在1~50μm。
臭氧分析儀是一臺(tái)紫外光度計(jì),可準(zhǔn)確、可靠地測(cè)量大氣中的臭氧濃度,檢測(cè)原理為紫外吸收法,測(cè)量時(shí)使用單個(gè)玻璃測(cè)量池體,并利用比爾—朗伯定律計(jì)算出臭氧濃度。
臭氧分析儀的檢測(cè)方法
化學(xué)檢測(cè)法
1、碘量法
碘量法是常用的臭氧測(cè)定方法,我國(guó)和許多國(guó)家均把此法作為測(cè)定氣體臭氧的標(biāo)準(zhǔn)方法,我國(guó)建設(shè)部發(fā)布的《臭氧發(fā)生器臭氧濃度、產(chǎn)量、電耗的測(cè)量》標(biāo)準(zhǔn)CJ/T30282—94中即規(guī)定使用碘量法。
其原理為強(qiáng)氧化劑臭氧與碘化鉀水溶液反應(yīng)生成游離碘,臭氧還原為氧氣。
2、比色法
比色法是根據(jù)臭氧與不同化學(xué)試劑的顯色或脫色反應(yīng)程度來(lái)確定臭氧濃度的方法,按比色手段分為人工色樣比色與光度計(jì)色,此法多用于檢測(cè)水溶解臭氧濃度。
國(guó)內(nèi)檢測(cè)瓶裝水臭氧溶解濃度有使用碘化鉀、鄰聯(lián)jiaan等比色液的,其方式是利用檢測(cè)樣品顯色液管相比較,確定測(cè)樣臭氧溶解度值,要求精確的,則利用分光光度計(jì)檢測(cè)。
3、檢測(cè)管
將臭氧氧化可變化試劑浸漬在載體上,作為反應(yīng)劑封裝在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑的玻璃管內(nèi)做成測(cè)管,使用時(shí)將檢測(cè)管兩端切斷,把抽氣器接到檢測(cè)管出氣端吸取定量臭氧氣體;
臭氧濃度與檢測(cè)管內(nèi)反應(yīng)劑柱變色長(zhǎng)度成正比,通過(guò)刻度值讀取濃度值。
德國(guó)、日本和我國(guó)都生產(chǎn)臭氧檢測(cè)管,濃度范圍分為高(1000ppm)、中(10ppm)、低(3ppm)三種,用于檢測(cè)空氣臭氧濃度,適于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,使用簡(jiǎn)便,但精度低(為±15%)。
技術(shù)參數(shù)
量程范圍:1~10000PPM,1~100mg/L,1~150mg/L,1~200mg/L可選
顯示分辨率:1PPM,0.1mg/L;
顯示位數(shù):4位;
準(zhǔn)確率:1%;
響應(yīng)時(shí)間:<10秒
通訊方式:RS-485;
通訊參數(shù):9600,8,N,1;
輸出方式:4-20mA,或0-5V可選,線性;
重量:1.5Kg
輸入氣體壓力:最大0.1MPa;
輸入氣體流量:1-5L/min(接旁路1L/min);
電源:AC220V50Hz;
尺寸:160mm(長(zhǎng))×80mm(寬)×25mm(高)
氣體輸入口、輸出口管內(nèi)徑4mm,外徑6mm;
做為內(nèi)嵌入式儀表開(kāi)孔尺寸:152mm×76mm。
物理方法
物理方法分析臭氧現(xiàn)在在國(guó)際上zui流行的是紫外線吸收法。
它是利用臭氧對(duì)254nm波長(zhǎng)的紫外線特征吸收的特性,依據(jù)比爾—郎伯定律制造出的分析儀器,只要選擇合適長(zhǎng)度的吸收池,就可以檢測(cè)0.002mg/m3~5%(vol)濃度的臭氧。
其線形在4~5個(gè)數(shù)量級(jí)內(nèi)都很好,該法已被我國(guó)作為環(huán)境空氣中測(cè)定臭氧的標(biāo)準(zhǔn)方(GB1/T1154348)。
紫外線吸收法不但可以適用于檢測(cè)氣體中臭氧濃度,也可以檢測(cè)水中溶存的臭氧濃度。
紫外線吸收法的儀器在美國(guó)、的國(guó)、瑞士、日本都有產(chǎn)品。紫外吸收式臭氧分析器,用于環(huán)境檢測(cè),1992年以后又陸續(xù)擴(kuò)展量程到100ppm、1000ppm。
紫外線吸收式臭氧分析器,其測(cè)量范圍從0~10ppm(用于環(huán)境檢測(cè))、0~100ppm、0~1000ppm、0~10000ppm到0~25000ppm。
手持頻譜分析儀在射頻信號(hào)的頻率測(cè)量方面是專(zhuān)業(yè)的;
頻譜分析儀簡(jiǎn)稱(chēng)頻譜儀,是一種顯示頻率信號(hào)幅度的儀器,通過(guò)對(duì)于信號(hào)的處理,把信號(hào)的強(qiáng)弱幅度展現(xiàn)在儀器上,這樣能夠分析出信號(hào)的特點(diǎn),這一種儀器叫做手持頻譜分析儀。
手持頻譜分析儀應(yīng)用非常廣泛,其作用就是發(fā)現(xiàn)和測(cè)量信號(hào)的幅度,分析信號(hào)的數(shù)據(jù),廣泛用在無(wú)線電頻檢測(cè),環(huán)境電磁檢測(cè),廣電電視1信號(hào)檢測(cè)分析,在射頻信號(hào)的頻率測(cè)量方面;
雖然頻率計(jì)是專(zhuān)業(yè)的設(shè)備,但遇到時(shí)分多址的信號(hào)(GSM移動(dòng)電hua、IDEN、TETRA的信號(hào))、跳頻的信號(hào)、寬帶的信號(hào);
普通頻率計(jì)無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)數(shù),功率計(jì)無(wú)法及時(shí)測(cè)量,而頻譜儀由于基于高速的信號(hào)捕捉,則可以有機(jī)會(huì)測(cè)量這些信號(hào)。
針對(duì)這些常見(jiàn)的不穩(wěn)定信號(hào),很多中頻譜儀還在測(cè)量軟件上做了優(yōu)化,提供專(zhuān)用的不銹鋼圓柱銷(xiāo)自動(dòng)測(cè)量工具。
手持頻譜分析儀專(zhuān)為滿足現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)而設(shè)計(jì)。它輕巧便攜,快速,堅(jiān)固耐用,具有豐富的測(cè)量功能,是追求優(yōu)異性能和價(jià)值的選擇。
改進(jìn)的用戶界面結(jié)合了許多新硬件和軟件功能?,F(xiàn)場(chǎng)使用裝有可拆卸屏幕保護(hù)器/遮陽(yáng)板,頂部和底部裝有橡膠緩沖器。
這些屬于真正的手持設(shè)備,握感舒適。
-96dBm,典型噪聲板,參考電平-20dBm
常用、單個(gè)、峰值保持和平均值的掃描模式
零跨距模式,帶有AM和FM音頻解調(diào)
對(duì)比顏色的實(shí)時(shí)、視圖和參考跟蹤
雙標(biāo)識(shí),帶有絕對(duì)讀數(shù)和差值
測(cè)量單位dBm,dBuV,mV或uW
智能標(biāo)識(shí)移動(dòng),帶有可選峰值跟蹤
自動(dòng)查找自動(dòng)設(shè)置的掃描參數(shù),用于查找好信號(hào)
無(wú)限存儲(chǔ)波形、設(shè)置和屏幕
用戶可分配文件名稱(chēng),來(lái)自實(shí)時(shí)時(shí)鐘的文件戳
USB接口,用于閃存驅(qū)動(dòng)器和PC連接
綜合狀態(tài)和上下文相關(guān)幫助屏幕
4.3英寸彩色背光TFT觸摸屏顯示
一次充電,供超過(guò)8小時(shí)連續(xù)操作使用
比其它頻譜分析儀更小更輕(重0.56kg)
可見(jiàn)它在射頻測(cè)試中的重要性。手持頻譜分析儀是射頻測(cè)試的集大成者,可擴(kuò)展成為功率計(jì),頻率計(jì),標(biāo)量/矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,信號(hào)分析儀。
臺(tái)式頻譜儀固然如此,就算是手持頻譜儀,除了頻率范圍沒(méi)有臺(tái)式的那么寬以外,其它性能亦不遑多讓。
而手持頻譜分析儀的一個(gè)突出特性就是便攜,以前工程師要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí),需要背負(fù)幾十公斤的頻譜儀,在進(jìn)行諸如路側(cè)和基站檢測(cè)維護(hù)時(shí),尤其辛苦。而手持頻譜儀的重量只有重0.56kg。