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1、红外气体检测原理与气体分析仪红外线气体分析仪，是利用红外线进行气体分析。它基于待分析组分的浓度不同，吸收的 辐射能不同.剩下的辐射能使得检测器里的温度升高不同，动片薄膜两边所受的压力不同，从 而产生一个电容检测器的电信号。如此，就可间接测量出待分析组分浓度。1. 比尔定律红外线气体分析仪是依照比尔定律制成的。假定被测气体为一个无穷薄的平面.强度为k的红 外线垂直穿透它，那么能量衰减的量为：I=IOe-KCL（比尔定律）式中：I被介质吸收的辐射强度；10红外线通过介质前的辐射强度；K-待分析组分对辐射波段的吸收系数；C-待分析组分的气体浓度；L气室长度（赦测气体层的厚度）关于一台制造好了的红外线
2、气体分析仪，其测量组分已定，即待分析组分对辐射波段 的吸收系数k必然；红外光源已定，即红外线通过介质前的辐射强度10必然；气室长度L必然。 从比尔定律能够看出：通过测量辐射能量的衰减I,就可确信待分析组分的浓度CTo2. 分析检测原理红外线气体分析仪由两个独立的光源别离产生两束红外线，该射线束别离通过调制器, 成为5Hz的射线。依如实际需要，射线可通过一滤光镜减少背景气体中其它吸收红外线的气体 组分的干扰。红外线通过两个气室，一个是充以不断流过的被测气体的测量室，另一个是充以无吸收性质的 背景气体的参比室。工作时，当测量室内被测气体浓度转变时，吸收的红外线光量发生相应的 转变，而基准光束（参比
3、室光束）的光量不发生转变。从二室出来的光量差通过检测器，使检测 器产生压力差，并变成电容检测器的电信号。此信号经信号调剂电路放大处置后，送往显示器 和总控的CRT显示。该输出信号的大小与被测组分浓度成比例。咱们所用的检测器是薄膜微音器。接收室内充以样气中的待测组分，两个接收室中间用一 个薄的金属膜隔开，在两测压力不同时膜片能够变形产生位移，膜片的一侧放一个固定的圆盘 型电极。可动膜片与固定电极组成了一个电容变进器的两极。整个结构维持严格的密封，两接 收气室内的气体为动片薄膜隔开，但在结构上安置一个大小为百分之几毫米的小孔，以使两边 的气体静态平稳。辐射光束通过参比室、测量室后，进入检测器的接收
4、室。被接收室里的气体 吸收，气体温度升高，气体分子的热运动增强，产生的热膨胀形成的压力增大。当测量室内通 入零点气(N2)时，来自两气室的光能平稳，两边的压力相等，动片薄膜维持在平稳位置，检测 器输出为零。当测量室内通入样气时，测量边进入接收室的光能低于参比边的，使测量边的压 力减小，于是薄膜发生位移，故改变了两极板问的距离，也改变了电容量C。红外线气体分析仪能够用来分析各类多原子气体，如:C2H2、C2H4、C2H50H. C3H6、C2H6、 C3H8、NH3、C02、CO、CH4、S02等。不能用来分析同一种原子组成的多原子气体和惰性气体， 如：N2、C12、H2、02 和 He、Ne、
5、Ar 等。气体分析仪百科名片气体分析仪测量气体成份的流程分析仪表。在很多生产进程中，专门是在存在化学反映的生产进程中， 仅仅依照温度、压力、流量等物理参数进行自动操纵常常是不够的。由于被分析气体的千差万 别和分析原理的多种多样，气体分析仪的种类繁多。经常使用的有热导式气体分析仪、电化学 式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。简介气体分析仪器是测量气体成份的流程分析仪表。在很多生产进程中，专门是在存在化 学反映的生产进程中，仅仅依照温度、压力、流量等物理参数进行自动操纵常常是不够的。 由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样，气体分析仪器的种类繁多。经常使用 的有热导式气体分析仪器、电化学式气
6、体分析仪器 和红外线吸收式分析仪 等。气体传感器要紧利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类，气体传感器是用来检测气体的成 份和含量的传感器。一样以为，气体传感器的概念是以检测目标为分类基础的，也确实是 说，凡是用于检测气体成份和浓度的传感器都称作气体传感器 ，不管它是用物理方式，仍 是用化学方式。比如，检测气体流量的传感器不被看做气体传感器，可是热导式气体分析 仪却属于重要的气体传感器，尽管它们有时利用大体一致的检测原理。气体传感器热导式气体分析仪一种物理类的气体分析仪表。它依照不同气体具有不同热传导能力的原理，通过测定 混合气体导热系数来推算其中某些组分的含量。这种分析仪表简单靠得住，适用
7、的气体种 类较多，是一种大体的分析仪表。但直接测量气体的导热系数比较困难，因此事实上常把 气体导热系数的转变转换为电阻的转变，再用电桥来测定。热导式气体分析仪的热敏元件 要紧有半导体灵敏元件和金属电阻丝两类。半导体灵敏元件体积小、热惯性小，电阻温度 系数大，因此灵敏度高，时刻滞后小。在钳线圈上烧结珠形金属氧化物作为灵敏元件，再在 内电阻、发烧量均相等的一样钳线圈上绕结对气体无反映的材料作为补偿用元件。这两种 元件作为两臂组成电桥电路，即是测量回路。半导体金属氧化物灵敏元件吸附被测气体时， 电导率和热导率即发生转变，元件的散热状态也随之转变。元件温度转变使钳线圈的电阻 转变，电桥遂有一不平稳电压
8、输出，据此可检测气体的浓度。热导式气体分析仪的应用范 围很广，除通经常使用来分析氢气、氨气、二氧化碳、二氧化硫和低浓度可燃性气体含量 外，还可作为色谱分析仪中的检测器用以分析其他成份。电化学式气体分析仪一种化学类的气体分析仪表。它依照化学反映所引发的离子量的转变或电流转变来测 量气体成份。为了提高选择性，避免测量电极表面沾污和维持电解液性能，一样采纳隔膜 结构。经常使用的电化学式分析仪有定电位电解式和伽伐尼电池式两种。定电位电解式分析仪的工作原理是在电极上施加特定电位，被测气体在电极表面就产生电解作用，只要测 量加在电极上的电位，即可确信被测气体特有的电解电位 ，从而使仪表具有选择识别被测 气
9、体的能力。伽伐尼电池式分析仪是将透过隔膜而扩散到电解液中的被测气体电解，测量 所形成的电解电流，就能够确信被测气体的浓度。通过选择不同的电极材料和电解液来改 变电极表面的内部电压从而实现对具有不同电解电位的气体的选择性。红外线吸收式分析仪依照不同组分气体对不同波长的红外线具有选择性吸收的特性而工作的分析仪表。测 量这种吸收光谱可判别出气体的种类；测量吸收强度可确信被测气体的浓度。红外线分析 仪的利用范围宽，不仅可分析气体成份，也可分析溶液成份，且灵敏度较高，反映迅速 ， 能在线持续指示，也可组成调剂系统。工业上经常使用的红外线气体分析仪的检测部份由 两个并列的结构相同的光学系统组成。一个是测量
10、室，一个是参比室。两室通过切光板以必然周期同时或交替开闭光路。在 测量室中导入被测气体后，具有被测气体特有波长的光被吸收，从而使透过测量室这一光 路而进入红外线接收气室的光通量减少。气体浓度越高，进入到红外线接收气室的光通量 就越少；而透过参比室的光通量是必然的，进入到红外线接收气室的光通量也必然。因此， 被测气体浓度越高，透过测量室和参比室的光通量差值就越大。那个光通量差值是以必然 周期振动的振幅投射到红外线接收气室的。接收气室用几微米厚的金属薄膜分隔为两半部， 室内封有浓度较大的被测组分气体，在吸收波长范围内能将射入的红外线全数吸收，从而 使脉动的光通量变成温度的周期转变，再可依照气态方程
11、使温度的转变转换为压力的转变， 然后用电容式传感器来检测，通过放大处置后指示出被测气体浓度。除用电容式传感器外， 也可用直接检测红外线的量子式红外线传感器，并采纳红外干与滤光片进行波长选择和配 以可调激光器作光源，形成一种崭新的全固体式红外气体分析仪。这种分析仪只用一个光源、一个测量室、一个红外线传感器就能够完成气体浓度的测量。另外，假设采纳装有多 个不同波长的滤光盘，那么能同时别离测定多组分气体中的各类气体的浓度。与红外线分析仪原理相似的还有紫外线分析仪、光电比色分析仪等，在工业上也用得 较多。非分散红外分析非分散红外分析同时采纳窄带滤光片和气体过滤相关法两种非色散光谱分析技术结 合，适合于
12、气体不同的测量范围要求。过滤相关法能够测量低量程气体并有效幸免交叉干扰，这种独特技术能排除弱吸收气 体如CO和高吸收气体C02交叉干扰。热源发出的红外光被旋转过滤器过滤，致使系列脉冲信号直接通过包括样本气体的单 元，当过滤器轮旋转时固态检测器反映出信号转变并将信号放大输出和显示。操作需要提供纯净氮气清洗仪器的气室和减小噪音，确保仪器的最大稳固性。包装设备 顶空气体分析仪器用于密封包装袋、瓶、罐等包装件内氧气、二氧化碳气 体含量、混合比例的测定；适合在生产线、仓库、实验室内等场合快速准确地对包装件内 的气体组分含量与比例做出评判，从而指导生产，保证产品货架期得以实现。包装设备顶空气体分析仪器用于密封包装袋、瓶、罐等包装件内氧气、二氧化碳气体含量、混 合比例的测定；适合在生产线、仓库、实验室内等场合快速准确地对包装件内的气体组分 含量与比例做出评判，从而指导生产，保证产品货架期得以实现。
