紅外線(xiàn)氣體分析儀,是利用紅外線(xiàn)進(jìn)行氣體分析。它基于待分析組分的濃度不同,吸收的輻射能不同,剩下的輻射能使得檢測器里的溫度升高不同,動(dòng)片薄膜兩邊所受的壓力不同,從而產(chǎn)生一個(gè)電容檢測器的電信號。這樣,紅外線(xiàn)氣體分析儀就可間接測量出待分析組分的濃度。
1、比爾定律:
紅外線(xiàn)氣體分析儀是根據比爾定律制成的。假定被測氣體為一個(gè)無(wú)限薄的平面.強度為k的紅外線(xiàn)垂直穿透它,則能量衰減的量為:I=I0e-KCL(比爾定律)式中:I--被介質(zhì)吸收的輻射強度;
I0--紅外線(xiàn)通過(guò)介質(zhì)前的輻射強度;
K--待分析組分對輻射波段的吸收系數;
C--待分析組分的氣體濃度;
L--氣室長(cháng)度(赦測氣體層的厚度)
對于一臺制造好了的紅外線(xiàn)氣體分析儀,其測量組分已定,即待分析組分對輻射波段的吸收系數k一定;紅外光源已定,即紅外線(xiàn)通過(guò)介質(zhì)前的輻射強度I0一定;氣室長(cháng)度L一定。從比爾定律可以看出:通過(guò)測量輻射能量的衰減I,就可確定待分析組分的濃度C了。
2、分析檢測原理:
紅外線(xiàn)氣體分析儀由兩個(gè)獨立的光源分別產(chǎn)生兩束紅外線(xiàn)該射線(xiàn)束分別經(jīng)過(guò)調制器,成為5Hz的射線(xiàn)。根據實(shí)際需要,射線(xiàn)可通過(guò)一濾光鏡減少背景氣體中其它吸收紅外線(xiàn)的氣體組分的干擾。
紅外線(xiàn)通過(guò)兩個(gè)氣室,一個(gè)是充以不斷流過(guò)的被測氣體的測量室,另一個(gè)是充以無(wú)吸收性質(zhì)的背景氣體的參比室。工作時(shí),當測量室內被測氣體濃度變化時(shí),吸收的紅外線(xiàn)光量發(fā)生相應的變化,而基準光束(參比室光束)的光量不發(fā)生變化。從二室出來(lái)的光量差通過(guò)檢測器,使檢測器產(chǎn)生壓力差,并變成電容檢測器的電信號。此信號經(jīng)信號調節電路放大處理后,送往顯示器以及總控的CRT顯示。該輸出信號的大小與被淵組分濃度成比例。
紅外線(xiàn)氣體分析儀可以用來(lái)分析各種多原子氣體,如:C2H2、C2H4、C2H5OH、C3H6、C2H6、C3H8、NH3、CO2、CO、CH4、SO2等。不能用來(lái)分析同一種原子構成的多原子氣體以及惰性氣體,如:N2、Cl2、H2、O2以及He、Ne、Ar等。