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                红外气体分析仪原理

                 
                作者:admin
                 
                2008-12-23 10:05:30
                  
                       红ω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。这样,就可间接测量出待分析组分的浓度。

                1.比尔定律 
                红外线气体『分析仪是根据比尔定律制成的。假定被测气体为一个无限薄的平面.强度为k的红外线垂直穿透它,则能量衰减的量为:I=I0e-KCL(比尔定律) 
                式中:I--被介质吸收的辐射强度;
                         I0--红外线通过介质前的辐射强度;
                         K--待分析组分对辐射ㄨ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)
                      对于一台制造好了的红外线气体分析仪,其测ぷ量组分已定,即待分析组分对辐射波段的吸收系数k一定;红外∩光源已定,即红外线通过介质前的辐射强度I0一定;气室长度L一定。从比尔定律可以⌒ 看出:通过测量辐射能量的衰减I,就可确定待分析组分的浓度C了。

                2.分析检▽测原理
                      红外线气体分析仪由两个独立的光源分别产生两束红外线 该□ 射线束分别经过调制器,成为5Hz的射线。根据实际需要,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█内被测气体浓度变化时,吸收的红外◥线光量发生相应的变化,而基准光束(参比室光束≡)的光量不发生变化。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╳信号调节电路放大处理后,送往显示器以ξ及总控的CRT显示。该输 出信号的大小与被渊组分浓度成比例。
                  我们所用的检测器是薄膜微音器。接收室内充以样气中的待渊∏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可以变形产生位移,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构成了一个电容变进器的两极。整个结构保持严格的密封,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衡。辐∞射光束通过参比室、测量室后,进入检测器的接收室。被接收室里的气体』吸收,气体温度升高,气体分子的热运动加强,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衡,两边的压力相等,动片薄膜维持在平衡位置,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ζ 膜发生位移,故改变了两极板问的距离,也改◇变了电容量C。
                      红外线气体分析仪可以用来分析各种多原子气体,如:C2H2、C2H4、C2H5OH、C3H6、C2H6、C3H8、NH3、CO2、CO、CH4、SO2等。不能用来〖分析同一种原子构成的多原子气体以及惰性气体,如:N2、Cl2、H2、O2以及He、Ne、Ar等。
                 
                 
                 
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