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。这样,就可间接测量出待分析组分的浓度。
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。
主要特点:
标准19机箱,能安装在成套设备中大屏幕LCD显示,全中文菜单操作,且有操作提示功能,操作简单、高效手动/自动零/终点校准、全数字化处理,更加准确稳定可靠标准RS232数字通讯功能,可直接与电脑或DCS连接输出为同步、隔离的(0/2/4-20)mA及(0/0.5/1-5)V信号可选,默认为(4-20)mA和(1-5)V,电流输出负载≤400Ω,电压输出负载≥250Ω
适用于化工、水泥、冶金、电厂等不同领域的气体分析;根据客户不同应用领域的要求,如测量范围、响应时间、供电特点等,实现对不同浓度、不同气体(SO2、NOX、CO2、CO、CH4、N2O等)的高精度连续检测和记录;可为用户集成系统应用方案,如化工过程控制、连续污染物检测系统(CEMS)等。
红外线分析仪是根据气体(或液体、固体)对红外线吸收原理制成的一种物理式分析仪器它能连续测量,测量范围宽,精度高,灵敏度高,并且有良好的选择性,因此在工业生产中得到了广泛的应用。
一、红外线气体分析仪测量那些气体?
红外线分析器的检测原理各种多原子气体(CO、CO2、CH4等)对红外线都有一定吸收能力但不是整个波段都能吸收,而只是吸收一部分波段,这些波段称之为特征吸收波段。由于气体不同,吸收红外线的波长也不。红外线分析器就是基于某些气体 地不同波长的红外线辐射能具有选择性吸收的特性。当红外线通过混合气体时,气体中的被测组分吸收红外线的辐射能,使整个混合气体因受热而引起温度和压力增加。这种温度和压力变化与被测气体组分的浓度有关,把这种变化转换成其他形式的能量变化,就能确定被测组分的浓度。 红外线被吸收的数量与吸收介质的浓度有关。
因此,一般红外线分析器为保证仪表读数与浓度呈线性关系,当被测组分浓度很大时,选用较短的测量气室;浓度低时,测量气室选得长些。测量气室的长度为0.5~500mm范围。
二、红外线分析器的结构组成
1、光源辐射区的光源有两种,一种是单光源,一种是双光源。单光源只有一个发光元件,经两个反光镜构成一组能量相同的平等光束进入参比室和样品室。而双光源结构则是参比室和样品室各用一个光源。双光源因热丝发光不尽相同而产生误差。光源的任务 是产生具有一定频率(2~12Hz)的两束能量相等又稳定的平等红外光束。光源一般多用镍铬丝制成。
2、样品室和参比室,多数红外线分析器的样品室和参比室是由黄铜制成的,要求内壁光滑、镀金,以使红外线在气室内多次反射而得到良好的透射效果。如测腐蚀性气体时,可选用玻璃、不锈钢或氟塑料的制品。参比气室中充有不吸收气体。试样则只能通过样品室。
3、滤光室,滤光室通常有两种,一种是充气的滤光室,一种是干涉滤光片,能使外线分析器根据需要更换干涉滤光片,以满足检测不同气体的需要。
4、斩光器,用来将光源发出的光辐射击信号通过电动机调制成交变信号,从而可避免检测信号时间长而漂移。
5、检测室,检测室(检测器)的作用是用来接收从红外光源辐射出的红外线,并转换成电气信号。大多数红外线分析器都采用电容微音顺式检测器。
三、气体分析仪取样系统
常压测量时,红外线气体分析器的气样出口是通大气的。取样系统包括气体净化、减压、干燥、去除化学杂质和流量计等。如果样气是高温情况,则还需有冷却装置。