紅外線氣體分析儀(課件六)

紅外線氣體分析儀馬俊杰紅外線氣體分析儀的基本原理

其工作原理是基于某些氣體對(duì)紅外線的選擇性吸收。紅外線分析儀常用的紅外線波長(zhǎng)為2~12μm。簡(jiǎn)單說就是將待測(cè)氣體連續(xù)不斷的通過一定長(zhǎng)度和容積的容器，從容器可以透光的兩個(gè)端面的中的一個(gè)端面一側(cè)入射一束紅外光，然后在另一個(gè)端面測(cè)定紅外線的輻射強(qiáng)度，然后依據(jù)紅外線的吸收與吸光物質(zhì)的濃度成正比就可知道被測(cè)氣體的濃度。紅外線氣體分析儀的特點(diǎn)

1、能測(cè)量多種氣體除了單原子的惰性氣體和具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)無極性的雙原子分子氣體外，CO、CO2、NO、NO2、NH3等無機(jī)物、CH4、C2H4等烷烴、烯烴和其他烴類及有機(jī)物都可用紅外分析器進(jìn)行測(cè)量；

2、測(cè)量范圍寬

可分析氣體的上限達(dá)100%，下限達(dá)幾個(gè)ppm的濃度。進(jìn)行精細(xì)化處理后，還可以進(jìn)行痕量分析；

3、靈敏度高

具有很高的監(jiān)測(cè)靈敏度，氣體濃度有微小變化都能分辨出來；

4、測(cè)量精度高

一般都在+/-2%FS,不少產(chǎn)品達(dá)到+/-1%FS。與其他分析手段相比，它的精度較高且穩(wěn)定性好；

5、反應(yīng)快

響應(yīng)時(shí)間一般在10S以內(nèi)

6、有良好的選擇性

紅外分析器有很高的選擇性系數(shù)，因此它特別適合于對(duì)多組分混合氣體中某一待分析組分的測(cè)量，而且當(dāng)混合氣體中一種或幾種組分的濃度發(fā)生變化時(shí)，并不影響對(duì)待分析組分的測(cè)量紅外分析儀基本結(jié)構(gòu)及主要部件

紅外線氣體分析儀一般由氣路和電路兩部分組成，它的氣路和電路的聯(lián)系部件也是核心部分是發(fā)送器，發(fā)送器是紅外分析儀的“心臟”部分，它將被測(cè)組分濃度的變化轉(zhuǎn)為某種電參數(shù)的變化，并通過相應(yīng)的電路轉(zhuǎn)換成電壓或電流輸出。發(fā)送器由光學(xué)系統(tǒng)和檢測(cè)器兩部分組成，主要構(gòu)成部件有如下一些，紅外輻射光源、氣室和濾光元件、檢測(cè)器常見紅外線氣體發(fā)送器示意圖

發(fā)送器主要部件

光源按光源的結(jié)構(gòu)分類，可分為單光源和雙光源兩種。按發(fā)光體分類，主要有以下幾種：合金發(fā)光源、陶瓷光源、激光光源切光片切光片的作用是把輻射光源的紅外光變成斷續(xù)的光，即對(duì)紅外光進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制的目的是使檢測(cè)器產(chǎn)生的信號(hào)成為交流信號(hào)，便于放大器放大，同時(shí)改善檢測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間特性氣室紅外分析儀中的氣室包括測(cè)量氣室、參比氣室、和濾波氣室，他們的結(jié)構(gòu)基本相同，都是圓筒形，兩端都是用晶片密封。濾光片濾光片是一種光學(xué)濾波元件。它是基于各種不同的光學(xué)現(xiàn)象（吸收、干涉、選擇性反射、偏振等）而工作的。采用濾光片可以改變測(cè)量氣室的輻射能量和光譜成分，可消除或減少散射和干擾組分吸收輻射的影響，可以使具有特征吸收波長(zhǎng)的紅外輻射通過。檢測(cè)器薄膜電容檢測(cè)器、半導(dǎo)體檢測(cè)器、微流量檢測(cè)器。紅外線氣體分析儀調(diào)校的主要內(nèi)容和要求

相位平衡調(diào)整調(diào)整切光片軸心位置，使其處在兩束紅外光的對(duì)稱點(diǎn)上。要求切光片同時(shí)遮擋或同時(shí)漏出兩個(gè)光源，即所謂同步，使兩個(gè)光路作用在檢測(cè)器室兩側(cè)窗口上的光面積相等。光路平衡的調(diào)整調(diào)整參比光路上的偏心遮光片，改變參比光路的光通量，使測(cè)量、參比兩光路的光能量相等。零點(diǎn)和量程校準(zhǔn)分別通零點(diǎn)氣和量程氣，反復(fù)校準(zhǔn)儀表零點(diǎn)和量程。紅外線氣體分析儀常見故障及處理方法現(xiàn)象原因處理方法儀表指示回零切光馬達(dá)啟動(dòng)力矩不足切光馬達(dá)壞電源未接通檢測(cè)器電容短路檢查切光馬達(dá)和切光片更換切光馬達(dá)檢查通電檢查確認(rèn)，返廠修理儀表指示滿度連接電纜斷路雙光路中的一組光源斷路參比電壓?jiǎn)味伺c地短路檢查電纜并修理檢查并修理光路檢查并清除儀表靈敏度下降元件老化電壓下降前置放大器接觸不良檢測(cè)器漏氣光源老化光路透鏡污染更換檢查電源穩(wěn)壓清潔接插件并使接觸良好返廠修理更換發(fā)熱絲擦拭透鏡或拋光儀表零點(diǎn)連續(xù)正漂測(cè)量氣室被污染或腐蝕晶片上有塵埃濾波氣室漏氣測(cè)量氣室漏氣清洗或返廠修理用擦鏡紙擦拭檢查密封并重新充氣檢查密封馬達(dá)和切光片嚙合不好重新嚙合減速齒輪