紅外氣體分析儀原理與介紹

發(fā)布時間：2023-05-29

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紅外氣體分析儀按照檢測組分數(shù)量的不同分為單組分和多組分。紅外氣體分析儀按照結(jié)構(gòu)形式的不同分為防爆和非防爆。紅外氣體分析儀按照安裝結(jié)構(gòu)的不同分為機架式、臺式、壁掛式、柜式及便攜式。

紅外氣體分析儀原理與介紹

紅外氣體分析儀按照光源發(fā)出的光是否經(jīng)過分光分為分光型和非分光型紅外氣體分析儀。固定分光型（CDIR）采用分光系統(tǒng)，使通過氣室的輻射光譜與待測組分的特征吸收光譜吻合，其優(yōu)點是選擇性好，缺點是光束能量會減小，靈敏度不高。非分光型（NDIR）是指光源發(fā)出的連續(xù)光譜全部投射到待測樣品上，待測組分吸收其各個特征波長譜帶的紅外光，吸收具有積分性質(zhì)，其優(yōu)點是靈敏度高，高信噪比和良好的穩(wěn)定性，缺點是待測樣品中的其他組分的重疊吸收峰會對測量產(chǎn)生干擾。

紅外氣體分析儀

紅外氣體分析儀按照光學系統(tǒng)不同分為雙光路和單光路紅外氣體分析儀。雙光路是從兩個相同的光源或從精確分配的一個光源發(fā)出兩路彼此平行的紅外光束，分別通過幾何光路相同的分析氣室、參比氣室后進入檢測器。單光路是從光源發(fā)出單束紅外光，只通過一個幾何光路。但對于檢測器，接收到的是兩個不同波長的紅外光束，只是它們到達檢測器的時間不同。即利用調(diào)制盤的旋轉(zhuǎn)，將光源發(fā)出的光調(diào)制成不同波長的紅外光束，輪流通過分析氣室送往檢測器，實現(xiàn)時間上的雙光路。
紅外氣體分析儀按照檢測器類型的不同分為薄膜電容檢測器、微流量檢測器、半導體檢測器、熱釋電檢測器四種。而根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理的差別，又可以分成兩類，前兩種屬于氣動檢測器，后兩種屬于固體檢測器。氣動檢測器靠氣動壓力差工作，薄膜電容檢測器中的薄膜振動靠這種壓力差驅(qū)動，微流量檢測器中的流量波動也是由這種壓力差引起。不分光紅外（NDIR）源自氣動檢測器，只對待測氣體特征吸收波長的光譜有靈敏度，不需要分光就能得到很好的選擇性。半導體檢測器和熱釋電檢測器的檢測元件均為固體器件，固體檢測器直接對紅外輻射能量有響應，對紅外輻射光譜無選擇性，這種紅外分析屬于固定分光型（CDIR）。從優(yōu)點上看，氣動檢測器的檢出限和靈敏度很好，而固體檢測器的結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整容易。

紅外線氣體分析儀是利用紅外線進行氣體分析。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，動片薄膜兩邊所受的壓力不同，從而產(chǎn)生一個電容檢測器的電信號。這樣，就可間接測量出待分析組分的濃度。

紅外氣體分析儀按照檢測組分數(shù)量的不同分為單組分和多組分。紅外氣體分析儀按照結(jié)構(gòu)形式的不同分為防爆和非防爆。紅外氣體分析儀按照安裝結(jié)構(gòu)的不同分為機架式、臺式、壁掛式、柜式及便攜式。

紅外氣體分析儀的主要特點有：

1）能測量多種氣體。除惰性氣體和具有對稱結(jié)構(gòu)無極性的雙原子分子氣體外，CO、CO2、NO、SO2、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?？煞治鰵怏w的上限達100％，下限達幾個ppm濃度。甚至精細化處理后，還可進行痕量（ppb）分析。
3）靈敏度高。具有很高的檢測靈敏度，氣體濃度的微小變化都能分辨出來。
4）測量精度高。一般在±2％F.S.，也有達到或優(yōu)于±1％F.S.。分析精度較高且穩(wěn)定性好。
5）反應快。響應時間T90一般在10s以內(nèi)。
6）具有良好的選擇性。紅外氣體分析儀具有很高的選擇性系數(shù)，因此它特別適用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。因此，紅外氣體分析儀只要求背景氣體的干燥、清潔和無腐蝕性，而對背景氣體的組成及各組分的變化要求不嚴。

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