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紅外線的選擇性吸收。紅外線分析儀常用的紅外線波長為2~12μm。簡單說就是將待測氣體連續(xù)不斷的通過一定長度和容積的容器，從容器可以透光的兩個端面的中的一個端面一側入射一束紅外光，然后在另一個端面測定紅外線的輻射強度，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氣體的濃度。紅外線氣體分析儀的特點

1、能測量多種氣體除了單原子的惰性氣體和具有對稱結構無極性的雙原子分子氣體外，CO、CO2、NO、NO2、NH3等無機物、CH4、C2H4等烷烴、烯烴和其他烴類及有機物都可用紅外分析器進行測量；

2、測量范圍寬

可分析氣體的上限達100%，下限達幾個ppm的濃度。進行精細化處理后，還可以進行痕量分析；

3、靈敏度高

具有很高的監(jiān)測靈敏度，氣體濃度有微小變化都能分辨出來；

4、測量精度高

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

5、反應快

響應時間一般在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多組分混合氣體中某一待分析組分的測量，而且當混合氣體中一種或幾種組分的濃度發(fā)生變化時，并不影響對待分析組分的測量紅外分析儀基本結構及主要部件

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，它將被測組分濃度的變化轉(zhuǎn)為某種電參數(shù)的變化，并通過相應的電路轉(zhuǎn)換成電壓或電流輸出。發(fā)送器由光學系統(tǒng)和檢測器兩部分組成，主要構成部件有如下一些，紅外輻射光源、氣室和濾光元件、檢測器常見紅外線氣體發(fā)送器示意圖

發(fā)送器主要部件

光源按光源的結構分類，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，即對紅外光進行調(diào)制。調(diào)制的目的是使檢測器產(chǎn)生的信號成為交流信號，便于放大器放大，同時改善檢測器的響應時間特性氣室紅外分析儀中的氣室包括測量氣室、參比氣室、和濾波氣室，他們的結構基本相同，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濾波元件。它是基于各種不同的光學現(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的紅外輻射通過。檢測器薄膜電容檢測器、半導體檢測器、微流量檢測器。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稱點上。要求切光片同時遮擋或同時漏出兩個光源，即所謂同步，使兩個光路作用在檢測器室兩側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，使測量、參比兩光路的光能量相等。零點和量程校準分別通零點氣和量程氣，反復校準儀表零點和量程。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啟動力矩不足切光馬達壞電源未接通檢測器電容短路檢查切光馬達和切光片更換切光馬達檢查通電檢查確認，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單端與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連續(xù)正漂測量氣室被污染或腐蝕晶片上有塵埃濾波氣室漏氣測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和切光片嚙合不好重新嚙合減速齒輪