實(shí)驗(yàn)室紅外線氣體分析儀介紹及原理

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，紅外線氣體分析儀就可間接測(cè)量出待分析組分的濃度。
　　
　　1.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。
　　
　　2.分析檢測(cè)原理
　　
　　紅外線氣體分析儀由兩個(gè)獨(dú)立的光源分別產(chǎn)生兩束紅外線該射線束分別經(jīng)過(guò)調(diào)制器，成為5Hz的射線。根據(jù)實(shí)際需要，射線可通過(guò)一濾光鏡減少背景氣體中其它吸收紅外線的氣體組分的干擾。
　　
　　紅外線通過(guò)兩個(gè)氣室，一個(gè)是充以不斷流過(guò)的被測(cè)氣體的測(cè)量室，另一個(gè)是充以無(wú)吸收性質(zhì)的背景氣體的參比室。工作時(shí)，當(dāng)測(cè)量室內(nèi)被測(cè)氣體濃度變化時(shí)，吸收的紅外線光量發(fā)生相應(yīng)的變化，而基準(zhǔn)光束（參比室光束）的光量不發(fā)生變化。從二室出來(lái)的光量差通過(guò)檢測(cè)器，使檢測(cè)器產(chǎn)生壓力差，并變成電容檢測(cè)器的電信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)節(jié)電路放大處理后，送往顯示器以及總控的CRT顯示。該輸出信號(hào)的大小與被淵組分濃度成比例。
　　
　　我們所用的檢測(cè)器是薄膜微音器。接收室內(nèi)充以樣氣中的待淵組分，兩個(gè)接收室中間用一個(gè)薄的金屬膜隔開，在兩測(cè)壓力不同時(shí)膜片可以變形產(chǎn)生位移，膜片的一側(cè)放一個(gè)固定的圓盤型電極。可動(dòng)膜片與固定電極構(gòu)成了一個(gè)電容變進(jìn)器的兩極。整個(gè)結(jié)構(gòu)保持嚴(yán)格的密封，兩接收氣室內(nèi)的氣體為動(dòng)片薄膜隔開，但在結(jié)構(gòu)上安置一個(gè)大小為百分之幾毫米的小孔，以使兩邊的氣體靜態(tài)平衡。輻射光束通過(guò)參比室、測(cè)量室后，進(jìn)入檢測(cè)器的接收室。被接收室里的氣體吸收，氣體溫度升高，氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，產(chǎn)生的熱膨脹形成的壓力增大。當(dāng)測(cè)量室內(nèi)通入零點(diǎn)氣（N2）時(shí)，來(lái)自兩氣室的光能平衡，兩邊的壓力相等，動(dòng)片薄膜維持在平衡位置，檢測(cè)器輸出為零。當(dāng)測(cè)量室內(nèi)通入樣氣時(shí)，測(cè)量邊進(jìn)入接收室的光能低于參比邊的，使測(cè)量邊的壓力減小，于是薄膜發(fā)生位移，故改變了兩極板問(wèn)的距離，也改變了電容量C。
　　
　　紅外線氣體分析儀可以用來(lái)分析各種多原子氣體,如:C2H2、C2H4、C2H5OH、C3H6、C2H6、C3H8、NH3、CO2、CO、CH4、SO2等。不能用來(lái)分析同一種原子構(gòu)成的多原子氣體以及惰性氣體，如：N2、Cl2、H2、O2以及He、Ne、Ar等。

多參數(shù)水質(zhì)分析儀是主要采用離子選擇電極測(cè)量法來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的儀器，可以廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、純凈水廠、自來(lái)水廠、生活污水處理廠、飲料廠、環(huán)保部門、工業(yè)用水、水產(chǎn)業(yè)、紡織業(yè)、制酒行業(yè)及制藥行業(yè)、防疫部門、醫(yī)院等部門的各離子參數(shù)測(cè)定。

用途

飲用水主要考慮對(duì)人體健康的影響，其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)除有物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)外，還有微生物指標(biāo)；對(duì)工業(yè)用水則考慮是否影響產(chǎn)品質(zhì)量或易于損害容器及管道。 多參數(shù)水質(zhì)分析儀可以廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、純凈水廠、自來(lái)水廠、生活污水處理廠、飲料廠、環(huán)保部門、工業(yè)用水、水產(chǎn)業(yè)、紡織業(yè)、制酒行業(yè)及制藥行業(yè)、防疫部門、醫(yī)院等部門的各離子參數(shù)測(cè)定。

工作原理

多參數(shù)水質(zhì)分析儀主要采用離子選擇電極測(cè)量法來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的。儀器上的電極：PH、氟、鈉、鉀、鈣、鎂、和參比電極。每個(gè)電極都有一離子選擇膜，會(huì)與被測(cè)樣本中相應(yīng)的離子產(chǎn)生反應(yīng)，膜是一離子交換器，與離子電荷發(fā)生反應(yīng)而改變了膜電勢(shì)，就可檢測(cè)液，樣本和膜間的電勢(shì)。膜兩邊被檢測(cè)的兩個(gè)電勢(shì)差值會(huì)產(chǎn)生電流，樣本，參考電極，參考電極液構(gòu)成“回路”一邊，膜,內(nèi)部電極液，內(nèi)部電極為另一邊。

內(nèi)部電極液和樣本間的離子濃度差會(huì)在工作電極的膜兩邊產(chǎn)生電化學(xué)電壓，電壓通過(guò)高傳導(dǎo)性的內(nèi)部電極引到到放大器，參考電極同樣引到放大器的地點(diǎn)。通過(guò)檢測(cè)一個(gè)的已知離子濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液獲得定標(biāo)曲線，從而檢測(cè)樣本中的離子濃度。

溶液中被測(cè)離子接觸電極時(shí)，在離子選擇電極基質(zhì)的含水層內(nèi)發(fā)生離子遷移。遷移的離子的電荷改變存在著電勢(shì)，因而使膜面間的電位發(fā)生變化，在測(cè)量電極與參比電極間產(chǎn)生一個(gè)電位差。

豪納特生產(chǎn)氟離子、硝酸鹽氮、PH、水硬度（Ca 2 + 、Mg 2 +離子）、鉀離子、鈉離子、氯離子等多參數(shù)（多項(xiàng)）水質(zhì)分析儀廠家國(guó)內(nèi)較少。