氣體分析儀的工作原理

        氣體分析儀器是測量氣體成分的流程分析儀表。在很多生產(chǎn)過程中，特別是在存在化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)過程中，僅僅根據(jù)溫度、壓力、流量等物理參數(shù)進行自動控制常常是不夠的。由于被分析氣體的千差萬別和分析原理的多種多樣，氣體分析儀器的種類繁多。常用的有熱導(dǎo)式氣體分析儀器、電化學(xué)式氣體分析儀器和紅外線吸收式分析儀等。

        氣體分析儀根據(jù)不同氣體的導(dǎo)熱能力原理，測定混合氣體的導(dǎo)熱系數(shù)，推算其中一部分的含量。氣體分析儀簡單可靠，適用氣體種類多，是基本分析儀。

        以紅外氣體分析儀為例，說明氣體分析儀的原理:測量該吸收譜可以判別氣體的種類，測量吸收強度可以確定被測量氣體的濃度。紅外分析儀使用范圍廣，不僅可以分析氣體成分，還可以分析溶液成分，靈敏度高，反應(yīng)快，可以在線連續(xù)指示，還可以構(gòu)成調(diào)節(jié)系統(tǒng)。工業(yè)上常用的紅外氣體分析儀的檢測部分由兩個并列結(jié)構(gòu)相同的光學(xué)系統(tǒng)組成。一個是測量室，一個是參與室。兩室通過切光板在一定周期內(nèi)同時或交替開閉光路。在測量室引入被測氣體后，被測氣體特有波長的光被吸收，通過測量室的光路進入紅外接收室的光通量減少。氣體濃度越高，進入紅外接收室的光通量越少，通過參考室的光通量是一定的，進入紅外接收室的光通量也是一定的。因此，被測氣濃度越高，通過測量室和參與室的光通量差距越大。該光通量差值以一定周期振動的振幅投射到紅外氣室。接收氣室用幾微米厚的金屬薄膜分成兩半，室內(nèi)密封有濃度大的被測部分氣體，可以在吸收波長范圍內(nèi)吸收所有注射的紅外線，使脈動的光通量變成溫度的周期變化，根據(jù)氣態(tài)方程將溫度變化變成壓力變化，在電容式之外，也可以直接檢測紅外線的量子式紅外線傳感器這種分析儀只用一個光源、一個測量室、一個紅外線傳感器就能完成氣體濃度的測量。此外，若采用裝有多個不同波長的濾光盤，則能同時分別測定多組分氣體中的各種氣體的濃度。

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