红外线 CO2气体分析仪器的结构、原理、使用57页PPT
红外线气体分析仪(课件六)
红外线气体分析仪的基本原理
其工作原理是基于某些气体对红外线的选择 性吸收。红外线分析仪常用的红外线波长为 2~12µm。简单说就是将待测气体连续不断 的通过一定长度和容积的容器，从容器可以 透光的两个端面的中的一个端面一侧入射一 束红外光，然后在另一个端面测定红外线的 辐射强度，然后依据红外线的吸收与吸光物 质的浓度成正比就可知道被测气体的浓度。
红外线气体分析仪的特点
1、能测量多种气体 除了单原子的惰性气体和具有对称结构无极性的双原子分子气
体外，CO、CO2、NO、NO2、NH3等无机物、CH4、C2H4 等烷烃、烯烃和其他烃类及有机物都可用红外分析器进行测量； 2、测量范围宽
可分析气体的上限达100%，下限达几个ppm的浓度。进 行精细化处理后，还可以进行痕量分析； 3、灵敏度高
红外分析仪基本结构及主要部件
红外线气体分析仪一般由气路和电路两部 分组成，它的气路和电路的联系部件也是核 心部分是发送器，发送器是红外分析仪的 “心脏”部分，它将被测组分浓度的变化转 为某种电参数的变化，并通过相应的电路转 换成电压或电流输出。发送器由光学系统和 检测器两部分组成，主要构成部件有如下一 些，红外辐射光源、气室和滤光元件、检测 器
切光片
切光片的作用是把辐射光源的红外光变成断续的光， 即对红外光进行调制。调制的目的是使检测器产生 的信号成为交流信号，便于放大器放大，同时改善 检测器的响应时间特性
气室
红外分析仪中的气室包括测量气室、参比气室、和 滤波气室，他们的结构基本相同，都是圆筒形，两 端都是用晶片密封。
滤光片
红外线气体分析仪调校的主要内容和要求
相位平衡调整 调整切光片轴心位置，使其处在两 束红外光的对称点上。要求切光片同时遮挡或同时 漏出两个光源，即所谓同步，使两个光路作用在检 测器室两侧窗口上的光面积相等。
二氧化碳检测仪的原理
二氧化碳检测仪的原理随着工业的发展和汽车的普及，二氧化碳的排放量逐渐增加，对环境和人类健康造成了较大的威胁。
因此，二氧化碳检测变得愈发重要。
本文将详细介绍二氧化碳检测仪的原理及其工作原理。
一、仪器简介二氧化碳检测仪是一种用于测量环境中二氧化碳浓度的仪器。
它通常由传感器、信号处理器和显示屏组成。
传感器负责检测环境中的二氧化碳气体，信号处理器将传感器获取到的信号进行处理，最后将结果显示在显示屏上。
二、原理介绍二氧化碳检测仪的原理基于红外光吸收原理。
红外光是一种波长较长的电磁波，而二氧化碳是一种吸收红外光的气体。
在二氧化碳检测仪中，传感器发射出红外光，并测量通过样本后的光强度的变化。
根据这种变化，可以确定二氧化碳的浓度。
三、工作原理1. 发射红外光二氧化碳检测仪的传感器首先会发射一束红外光。
这种红外光具有特定的波长，使得它能够与二氧化碳发生相互作用。
2. 通过样本发射的红外光穿过待测样本，与其中的二氧化碳分子相互作用。
二氧化碳分子会吸收红外光的一部分能量，导致穿过样本后的光强度发生变化。
3. 接收光信号传感器接收样本后的光信号，并将其转化为电信号。
4. 信号处理接收到的电信号会被传输到信号处理器，该处理器使用算法和校准方法，将电信号转化为二氧化碳浓度的数值。
5. 显示结果处理后的结果会显示在仪器的显示屏上，以便用户了解环境中二氧化碳的浓度情况。
四、使用范围和意义二氧化碳检测仪广泛应用于各种场景。
例如，在工业生产中，利用二氧化碳检测仪可以监测生产环境中的二氧化碳浓度，以确保工人的健康和安全。
在室内空气质量监测中，二氧化碳检测仪能够提供室内空气的二氧化碳含量信息，帮助人们了解和改善室内空气质量。
此外，二氧化碳检测仪也可以用于公共交通工具、地下停车场和矿井等封闭空间的二氧化碳监测。
对于个人用户而言，使用二氧化碳检测仪可以使我们更加关注和了解我们所处环境的二氧化碳浓度状况，有助于健康呼吸和提高生活质量。
总结：二氧化碳检测仪是通过红外光吸收原理来测量环境中二氧化碳浓度的一种仪器。
红外鉴定二氧化碳
红外鉴定二氧化碳引言：红外鉴定是一种常用的分析方法，通过检测物质的红外吸收谱图来确定其组成和结构。
在环境监测和空气质量监测中，红外鉴定二氧化碳是一项重要的技术，因为二氧化碳是一种主要的温室气体，对全球气候变化起着重要作用。
本文将介绍红外鉴定二氧化碳的原理、应用和优势。
一、红外鉴定二氧化碳的原理红外鉴定二氧化碳的原理基于分子的振动和转动。
二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子组成，其中碳-氧键和碳-氧键呈线性排列。
在红外光谱区域，二氧化碳分子会吸收特定波长的红外辐射。
这是由于二氧化碳分子中的碳-氧键发生振动，导致红外光的能量被吸收。
通过测量二氧化碳分子吸收红外辐射的强度和波数，可以确定样品中二氧化碳的含量。
二、红外鉴定二氧化碳的应用1. 环境监测：红外鉴定二氧化碳广泛应用于环境监测领域。
通过监测大气中二氧化碳的浓度，可以评估全球气候变化的趋势，并制定相应的减排政策。
此外，红外鉴定二氧化碳还可以用于监测工业废气中的二氧化碳排放，确保环境质量符合相关标准。
2. 空气质量监测：红外鉴定二氧化碳还可以用于空气质量监测。
在室内空气质量监测中，检测室内空气中的二氧化碳浓度可以评估空气的新鲜程度，帮助人们判断是否需要通风换气。
在室外空气质量监测中，监测二氧化碳的浓度可以评估空气中其他污染物的扩散情况，为环境保护提供数据支持。
三、红外鉴定二氧化碳的优势1. 非接触式检测：红外鉴定二氧化碳是一种非接触式的检测方法，不需要样品与仪器直接接触，避免了污染和损坏样品的可能性。
2. 快速准确：红外鉴定二氧化碳具有快速准确的特点。
通过红外光谱的扫描，可以在短时间内得到样品中二氧化碳的含量，提高了检测效率。
3. 高灵敏度：红外鉴定二氧化碳可以在低浓度范围内进行检测，灵敏度高。
这对于环境监测和空气质量监测来说是非常重要的。
四、总结红外鉴定二氧化碳是一种重要的分析技术，可以用于环境监测和空气质量监测。
通过测量样品中二氧化碳分子对红外辐射的吸收，可以准确快速地确定二氧化碳的含量。
基于单片机的二氧化碳红外检测仪设计PPT
系统总体方案设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件设计
AT89S52单片机的主要特性 AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机 ，片内含8KBISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序 存储器，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术 制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯 片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元。 AT89S52具有如下特点：40个引脚，8KB Flash片 内程序存储器，256位的随机存取数据存储器，32个外部 双向输入/输出口，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，3 个可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗电路 ，片内时钟振荡器。此外，AT89S52设计和配置了振荡频 率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下， CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统 可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停 止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
硬件设计
ADC0832 与单片机的接口电路：
软件设计
主程序是控制单片机系统按预定操作方式运转的程序，它负 责组织调用各子程序模块，完成系统初始化、显示数据和处 理按键等功能。二氧化碳测控仪智能化的核心是单片机，其 监控程序和应用软件全部固化在EPROM中。 它的工作过程是:系统上电后，单片机AT89S52进入监控 状态，同时完成对各个端口的初始化工作。当有键按下时， 产生中断申请，并进入相应的中断程序，完成按键处理功能 ;在没有外部控制信息输入的情况下，系统分时、自动采集 二氧化碳传感器的电压值，并通过A/D转换器，将模拟信号 转化成数字信号，最后产生的数据通过LED数码管显示。
系统的背景及意义
红外线气体分析仪篇PPT(完整版)
主要测量CO、CO2、NO、SO2、CH4、CmHn等气体。 红外线是靠近可见的红外光而波长较红色光大的一段光谱，肉眼看不见，属于不可见光范围。
分辨率：≤0.5% 量程 二、红外分析仪基本原理
二、红外分析仪基本原理
T90：与测量室长度和样气管线流量和电子响 应时间有关。
波段，所以不能用红外气体分析仪来测量。
红外线是靠近可见的红外光而波长较红色光大的一段光谱，肉眼看不见，属于不可见光范围。
重复性：≤0.5% 量程 红外线是靠近可见的红外光而波长较红色光大的一段光谱，肉眼看不见，属于不可见光范围。
二、红外分析仪基本原理
气体吸收了红外线光谱的辐射能后，一部分可转变成热能，使温度升高。
6.2
气体
CH4 C2H2 C2H4
吸收波长 λ/μm
3.3 , 7.7
3.7
10.5
二、红外分析仪基本原理
同一原子组成的双原子气体，如N2、 O2、Cl2、H2等，以及各种惰性气体，如Ne、Ar 等，由于在1～25µm的波长范围内没有特征吸 收波段，所以不能用红外气体分析仪来测量。
三、典型分析仪（ABB Uras 26）
红外线气体分析仪篇
一、红外线的基本知识
红外线是靠近可见的红外光而波长较红色光 大的一段光谱，肉眼看不见，属于不可见光范围。
波长为～420µm 之间。
二、红外分析仪基本原理
各种多原子气体（CO,CO2,CH4等）对红外线这一 段电磁波的辐射都能具有一定的吸收能力，而且这种 吸收能力对波长具有选择性，只有当红外光谱中某一 段光谱的频率与物质分子本身的频率一致时，该物质 分子才吸收这一段红外光谱的辐射能。我们把能吸收 的这一段红外线光谱称为该气体的特征吸收波段。气 体吸收了红外线光谱的辐射能后，一部分可转变成热 能，使温度升高。红外线光谱的辐射又特别显著，这 就能让我们利用各种元件，如热电堆、热敏电阻等去 测量红外线辐射能的大小。
红外气体分析仪原理
红外气体分析仪原理
红外气体分析仪的工作原理是利用红外辐射与气体分子之间的相互作用来识别和测量气体的类型和浓度。
其主要原理包括红外光源、样品室、检测器和数据处理系统。
首先，红外光源产生特定频率的红外光束，并通过光学系统引导到样品室。
红外光会穿过样品室，射向内部的待测气体。
当红外光束通过气体时，气体分子会吸收特定频率的红外光能量。
吸收的光的强度与气体中特定分子的浓度相关。
接下来，检测器会测量并比较红外光源发出的光与通过样品室后的光的差异。
任何被气体分子吸收的红外光都会使检测器输出信号产生变化。
最后，数据处理系统会分析检测器输出信号，通过对比事先设定的气体吸收谱线和实际测量的谱线，来确定待测气体的种类和浓度。
红外气体分析仪具有快速、准确和灵敏的特点，并广泛应用于环境监测、工业过程控制以及安全防护等领域。
8.4红外线气体分析仪
(3)检测器
1-窗口的光学玻璃, 2-壳体, 3-薄膜,其下部带有 电容传感器的动片, 4-电容传感器的定片 5-绝缘体 6-支架 7和8 -两个气室 9-后盖 10-密封垫圈
检测器工作工程
检测器两气室所充的气体就是需要测量的气体,一般用中性 气体氮气(N2)或氩气(Ar)与被测气体制成一定浓度的 混合气体充入检测室中.
双光束直读式红外线气体分析仪
1. 双光束直读式红外线气体分析仪测量过程 2.双光束直读式红外线气体分析仪基本部件结构 (1)光源和调制器 (2)气室和滤光器 (3)检测器 3. 具有双层检测气室和光耦合器红外线气体分析仪 测量原理
1.气体分析仪测量过程
1-光源; 2-切光片; 3-同步电机; 4-测量气室; 5-参比气室; 6-滤光气室; 7-检测气室; 8-前置放大器; 9-主放大器; 10-记录器
I = I 0e
kcl
光强度为I0 的单色平行光通过均匀介质后,剩余光强度的大 小随着介质浓度c和光程l按指数规律衰减. 吸收系数k的大小取决于介质的特性,不同介质有不同的k 值,而一种介质的k值又会随着光的波长值而变化.因此, 对于不同的介质或不同波长的光,吸收的光强也是不同的.
红外线气体分析仪的工作原理
λ
各种原子或分子所具有的能级数目和能级间的能量差不同, 所以它们对光辐射的吸收情况也各不相同,从而形成不同 的特征吸收峰.大部分的有机和无机气体在红外波段内都 有其特征吸收峰,有的气体还有两个或多个特征吸收峰.
部分气体的红外线特征吸收峰图
朗伯特-比耳定律 光的吸收定律
单色平行光通过均匀介质时能量被介质吸收的规律
8.4 红外线气体分析仪
8.4.1 测量原理 8.4.2 红外线气体分析仪结构 8.4.3 红外线分析仪的应用
红外线气体分析仪的检测原理与构造
红外线气体分析仪的检测原理与构造(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--红外线气体分析仪的检测原理与构造红外线气体分析仪利用红外线进行气体分析。
它基于待分析组分的浓度不同，吸收的辐射能不同，剩下的辐射能使得检测器里的温度升高不同，动片薄膜两边所受的压力不同，从而产生一个电容检测器的电信号，从而间接测量出待分析组分的浓度。
气体分析仪由两个独立的光源分别产生两束红外线该射线束分别经过调制器，成为5Hz的射线。
根据实际需要，射线可通过一滤光镜减少背景气体中其它吸收红外线的气体组分的干扰。
红外线通过两个气室，一个是充以不断流过的被测气体的测量室，另一个是充以无吸收性质的背景气体的参比室。
工作时，当测量室内被测气体浓度变化时，吸收的红外线光量发生相应的变化，而基准光束(参比室光束)的光量不发生变化。
从二室出来的光量差通过检测器，使检测器产生压力差，并变成电容检测器的电信号。
此信号经信号调节电路放大处理后，送往显示器以及总控的CRT显示。
该输出信号的大小与被渊组分浓度成比例。
检测器是薄膜微音器。
接收室内充以样气中的待渊组分，两个接收室中间用一个薄的金属膜隔开，在两测压力不同时膜片可以变形产生位移，膜片的一侧放一个固定的圆盘型电极。
可动膜片与固定电极构成了一个电容变进器的两极。
整个结构保持严格的密封，两接收气室内的气体为动片薄膜隔开，但在结构上安置一个大小为百分之几毫米的小孔，以使两边的气体静态平衡。
辐射光束通过参比室、测量室后，进入检测器的接收室。
被接收室里的气体吸收，气体温度升高，气体分子的热运动加强，产生的热膨胀形成的压力增大。
当测量室内通入零点气(N2)时，来自两气室的光能平衡，两边的压力相等，动片薄膜维持在平衡位置，检测器输出为零。
当测量室内通入样气时，测量边进入接收室的光能低于参比边的，使测量边的压力减小，于是薄膜发生位移，故改变了两极板问的距离，也改变了电容量C。