氣體分析儀的工作原理

        氣體分析儀器是測(cè)量氣體成分的流程分析儀表。在很多生產(chǎn)過(guò)程中，特別是在存在化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)過(guò)程中，僅僅根據(jù)溫度、壓力、流量等物理參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制常常是不夠的。由于被分析氣體的千差萬(wàn)別和分析原理的多種多樣，氣體分析儀器的種類(lèi)繁多。常用的有熱導(dǎo)式氣體分析儀器、電化學(xué)式氣體分析儀器和紅外線(xiàn)吸收式分析儀等。

        氣體分析儀根據(jù)不同氣體的導(dǎo)熱能力原理，測(cè)定混合氣體的導(dǎo)熱系數(shù)，推算其中一部分的含量。氣體分析儀簡(jiǎn)單可靠，適用氣體種類(lèi)多，是基本分析儀。

        以紅外氣體分析儀為例，說(shuō)明氣體分析儀的原理:測(cè)量該吸收譜可以判別氣體的種類(lèi)，測(cè)量吸收強(qiáng)度可以確定被測(cè)量氣體的濃度。紅外分析儀使用范圍廣，不僅可以分析氣體成分，還可以分析溶液成分，靈敏度高，反應(yīng)快，可以在線(xiàn)連續(xù)指示，還可以構(gòu)成調(diào)節(jié)系統(tǒng)。工業(yè)上常用的紅外氣體分析儀的檢測(cè)部分由兩個(gè)并列結(jié)構(gòu)相同的光學(xué)系統(tǒng)組成。一個(gè)是測(cè)量室，一個(gè)是參與室。兩室通過(guò)切光板在一定周期內(nèi)同時(shí)或交替開(kāi)閉光路。在測(cè)量室引入被測(cè)氣體后，被測(cè)氣體特有波長(zhǎng)的光被吸收，通過(guò)測(cè)量室的光路進(jìn)入紅外接收室的光通量減少。氣體濃度越高，進(jìn)入紅外接收室的光通量越少，通過(guò)參考室的光通量是一定的，進(jìn)入紅外接收室的光通量也是一定的。因此，被測(cè)氣濃度越高，通過(guò)測(cè)量室和參與室的光通量差距越大。該光通量差值以一定周期振動(dòng)的振幅投射到紅外氣室。接收氣室用幾微米厚的金屬薄膜分成兩半，室內(nèi)密封有濃度大的被測(cè)部分氣體，可以在吸收波長(zhǎng)范圍內(nèi)吸收所有注射的紅外線(xiàn)，使脈動(dòng)的光通量變成溫度的周期變化，根據(jù)氣態(tài)方程將溫度變化變成壓力變化，在電容式之外，也可以直接檢測(cè)紅外線(xiàn)的量子式紅外線(xiàn)傳感器這種分析儀只用一個(gè)光源、一個(gè)測(cè)量室、一個(gè)紅外線(xiàn)傳感器就能完成氣體濃度的測(cè)量。此外，若采用裝有多個(gè)不同波長(zhǎng)的濾光盤(pán)，則能同時(shí)分別測(cè)定多組分氣體中的各種氣體的濃度。

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