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                紅外線氣體分析儀的結構組成

                放大字體  縮小字體 發布日期:2012-05-17  瀏覽次數:473
                核心提示:紅外線氣體分析儀的種類很多,可大致分類如下。目前中國生產的工業型紅外線氣體分析儀大都屬于直讀、雙光束、正式這一類。直讀式

                紅外線氣體分析儀的種類很多,可大致分類如下。


                 

                目前中國生產的工業型紅外線氣體分析儀大都屬于直讀、雙光束、正式這一類。直讀式氣體分析儀的結構簡圖如圖3-45所示。

                紅外輻射光派1、2發出兩束波長范圍基本相同、光強基本相等的兩束紅外光,切光片3在同步電機的帶動下周期性的遮斷光撅,它將兩束平行光調制成兩束脈沖光。一束光通過干擾濾光室5、參比氣室7進入薄膜電容接收器9,光強基本不變;另一束光通過干擾撼光室4、側量氣室6進人接收器。由于在測量氣室里紅外線被待測組分氣體吸收了都分能量,光強減弱,減弱的程度與待測組分的濃度有關在接收器內光強的差轉化成電信號因此進入檢測器的兩束光強是不同的。送人放大器,*后由儀表顯示。
                                                                   
                 

                紅外線光源通常由鎳鉻絲制成,工作溫度在700-800℃范圍內。此時其輻射光的波長范圍為3-10 um,比較適合檢測量氣體的濃度。由于檢測時播要穩定的輻射光譜,燈絲的退度不能隨意變化,因此儲耍較好的穩定電源。

                干擾濾光室充以待測樣氣中含有的干擾組分氣體,這些干擾組分氣體的吸收光講與待側氣體組分的吸收光譜有一部分重處。例如在合成氛工業中,由于CO2與CO的吸收光譜有一部分爪處,在側盤CO的濃度時,必須在干擾雌光室里充以足量的CQ2,讓CQ2完全吸收其特征波長范圍內的紅外線能*.這樣,在后面的氣室吸收過程中,光強的變化完全由Co的吸收引起,就排除了CQ2的干擾。

                測量氣室通以連續的待測樣氣和干擾氣體,有出口和入口。而參比氣室則通以不吸收紅外輻射的氣體,一般為N2。參比氣室的作用是保證兩束光通過的光程相同。通過參比氣室的光強墓本不發生變化,而通過測量氣室的氣體由于被樣氣中的待為測組分氣體吸收了部分輻射而減弱光強。這樣.從參比氣室和測量氣室出來的光強度差值就是測量氣室吸收的輻射能。

                薄膜式電容接收器是儀器的心臟部件,它將紅外輻射的能2差異轉化成電信號。其結構簡圖如圖3-46所示。

                接收器有三個氣室,都充以一定濃度的待側氣體,兩側的吸氣室的尺寸結構完全一樣,被中間氣室里的電容動片隔開。當兩束紅外光進入兩側吸氣室時,待側組分氣體對其進行充分吸收,使分子熱運動增強,壓力升高。若兩束光強相同,則兩側吸氣室吸收能量相同,壓力變化相同,故動片不動;若兩束光強不同,則兩吸氣室吸收能量不同,壓力變化不同,于是電容動片兩側壓力不同,動片就會變形,動片與定片間的距離就發生變化,電容大小也發生改變。

                測量氣室中的待測組分氣體濃度越大,光強減少越多,電容變化越大。直接測食電容的微小變化是相當困難的,為了方便測量,需要用切光片對光束進行調制。切光片一般是對稱的,其結構簡圖如圖3-47所示。切光片由同步電動機帶動旋轉,它保證左右兩束光能同時遮斷和同時通過。對于雙光源的紅外線氣體分析儀,切光片的調制頻率一般在3-25 Hz,常用為6.25 Hz.





                 


                來源:《過程裝備控制技術及應用》,轉載請注明出處-儀器交易網(
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