红外线分析仪的工作原理
红外线分析仪工作原理
红外线分析仪工作原理
红外线分析仪是一种用于检测和分析物体红外辐射的仪器。
其工作原理基于物体在热平衡状态下产生的红外辐射，通过红外线分析仪的系统，可以将这些辐射转化为电信号，并进一步分析和处理。
红外线分析仪主要由以下几个部件组成：光源、样品室、光学系统、探测器、信号处理器等。
首先，红外线分析仪的光源会产生一束宽带的红外光，通常是由红外灯或者者红外激光器提供。
然后，这束光会被导入到样品室中。
在样品室中，待测物体会受到红外光的照射，并且产生相应的红外辐射。
这些辐射的强度和频率特征与物体的性质和温度相关。
接下来，红外辐射通过光学系统进行采集和分析。
光学系统通常包括反射镜、滤光片、透镜等，它们的作用是将红外辐射收集并聚焦到探测器上，同时通过滤光片去除其他波长的光干扰。
探测器是红外线分析仪的核心部件，它可以转换红外辐射为电信号。
常用的红外线探测器有热电偶、热电阻、半导体器件等。
当红外辐射经过探测器时，其温度会产生微小的变化，探测器会将这种变化转化为电压信号。
最后，电信号经过信号处理器进行放大、滤波和数据转换。
信
号处理器可以将红外辐射转化为数字信号，并进行进一步的数据处理和分析。
这样，我们就可以得到物体的红外辐射谱图，并从中获得有关物体的信息，如组成成分、温度等。
综上所述，红外线分析仪的工作原理是通过采集和分析物体产生的红外辐射来获取相关信息。
这种仪器在许多领域中得到广泛应用，如化学分析、材料研究、医学诊断等。
在线仪表测量原理汇总
在线仪表检测原理汇总1. 红外分析仪测量原理: 使红外线通过装在一定长度容器内的被测气体,然后测定通过气体后的红外线辐射强度,检测吸收后剩余的光能,辐射能量的衰减与待测组分呈线性关系.2. 氧含量分析仪测量原理:A. 氧化锆分析仪: 在氧化锆固体两侧用烧结的方法制成多孔铂层, 构成氧浓度电池, 在高温 (650-850) 催化作用下, 被测样品气中的氧分子离解成氧离子从分压大的一侧向分压小的一侧扩散, 这样就形成氧浓度差电动势, 电动势的大小与被测气体氧含量呈线性关系.B. 磁力机械式分析仪: 在一个密闭的气室中,装有两个不均匀的磁场磁极,两个空心球至于两对磁极的间隙中,在哑铃与金属带交点处装一平面反射镜片,光源发出的光投射在平面反射镜上,反射镜再把光束反射到两个光电原件上,当被测样气进入气室内后,被测样气的氧含量不同,体积磁化率不同,使得哑铃做角位移,反射镜随之偏转,两个光电检测器接收到的光能出现差值,光电组件输出毫伏信号,从而测量出样气中氧气含量.3. 微量水分析仪: A. 电容式微量水: 对于一定几何结构的电容器来说，其电容量与两极间介质的介电常数ε成正比。
不同的物质，ε值都不相等，一般介质的ε值较小，例如一般干燥物质的ε在2.0～5.0之间。
但水的ε为81，所以它比一般介质的ε值大的多。
当介质中含有水分时，就会使介质的ε值改变，从而引起电容量的变化，这个变化与介质的含水量有线性关系，这就是电容式微量水分仪的基本测量原理。
(ε：艾普西龙)B. 晶体震荡式微量水: 晶体震荡式微量水分仪的敏感元件是水感性石英晶体,它是在石英晶体表面涂覆了一层对水敏感(容易吸湿也容易脱湿)的物质,当湿性样品气通过石英晶体时, 石英表面的涂层吸收样品气中的水分,使晶体的质量增加,从而使石英晶体的震荡频率降低.然后通入干性样品气,干性样品气萃取石英涂层中的水分,使晶体的质量减少,从而使石英晶体的振动频率增高.在湿气,干气两种状态下振荡频率的差值,与被测气体中水分含量成比例.4. 色谱分析仪:A. TCD 检测器：根据纯载气和载气中含被测组份时导热系数不同，因而热导率发生变化，使测量电桥产生不平衡电压，从而测出组份浓度。
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。
红外线检测器工作原理
红外线检测器工作原理
红外线检测器是一种常见的电子设备，用于检测周围环境中的红外线辐射。
它的工作原理基于红外线在物体与环境之间的相互作用。
首先，红外线是一种电磁辐射，其波长长于可见光，无法被人眼所察觉。
红外线的辐射来自于物体的热能，因此被称为热辐射。
一般来说，温度较高的物体会辐射出更多的红外线。
红外线检测器主要由红外敏感元件、信号处理电路和输出装置三部分组成。
红外敏感元件是检测红外线的核心部件，常用的有热电偶、热电阻、光敏二极管等。
当红外线照射到红外敏感元件上时，它会引起元件内部温度的变化，从而产生相应的电信号。
这个信号被传递到信号处理电路中进行放大、滤波等处理，以提高检测的精度和可靠性。
最后，经过信号处理的结果会被输出装置显示或输出给其他设备。
红外线检测器的工作原理可以归纳为以下几个步骤：
1. 红外辐射：周围的物体会发出不同强度的红外线辐射，其强度与物体的温度有关。
2. 探测：红外敏感元件接收到红外辐射，并将其转化为相应的电信号。
3. 信号处理：信号处理电路对红外敏感元件输出的微弱电信号进行放大、滤波和处理，以提高信号质量。
4. 结果输出：最后加工完成的信号被输出到显示装置或其他设
备，以供使用者观察或进一步处理。
红外线检测器在日常生活中有广泛的应用，例如安防系统、温度检测、人体感应等领域。
它的工作原理可靠、灵敏度高，能够实时准确地检测和测量目标物体的红外辐射，具有很高的实用价值。
红外线气体分析仪的工作原理
红外线气体分析仪的工作原理在现阶段红外线气体分析仪在化工生产中使用已经十分广泛，组分控制的能力直接关系到化工生产的低能耗及高品质产品的关键因素。
如何确保红外线分析仪在生产中做到稳定、迅速、反映工艺数据是目前仪表维护人员需要提高的重要技术。
本文主要对红外分析仪的工作原理进行了剖析。
红外线气体分析仪是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。
这样，就可间接测量出待分析组分的浓度。
1.比尔定律红外线气体分析仪是根据比尔定律制成的。
假定被测气体为一个无限薄的平面.强度为k的红外线垂直穿透它，则能量衰减的量为：I=I0e-KCL(比尔定律) 式中：I--被介质吸收的辐射强度;I0--红外线通过介质前的辐射强度;K--待分析组分对辐射波段的吸收系数;C--待分析组分的气体浓度;L--气室长度(赦测气体层的厚度)对于一台制造好了的红外线气体分析仪，其测量组分已定，即待分析组分对辐射波段的吸收系数k一定;红外光源已定，即红外线通过介质前的辐射强度I0一定;气室长度L一定。
从比尔定律可以看出：通过测量辐射能量的衰减I，就可确定待分析组分的浓度C了。
2.分析检测原理红外线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。
近红外光谱分析仪的使用 分析仪技术指标
近红外光谱分析仪的使用分析仪技术指标近红外光谱分析仪是利用气体或液体对红外线进行选择性吸取的原理制成的一种分析仪表，它具有灵敏度高反应速度快分析范围宽选择性好抗干扰本领强等特点，被广泛应近红外光谱分析仪是利用气体或液体对红外线进行选择性吸取的原理制成的一种分析仪表，它具有灵敏度高反应速度快分析范围宽选择性好抗干扰本领强等特点，被广泛应用于石油化工冶金等工业生产中。
近红外光谱分析仪的光源是接受上下两个电极的方法，通上电流，电极之间就形成一个火花式光谱仪光源。
在这火花式光谱仪光源中，电极之间空气或其他气体一般处于大气压力。
因此放电是在充有气体的电极之间发生，是依靠电极间流过的电流使气体发光，是建立在气体放电的基础上。
低压火花以及控波型光谱分析仪光源是在电容电场作用下，接受掌控气氛中放电；火花光谱分析仪光源是在直流电场作用下，淡薄掌控气氛中放电；等离子体火花式光谱仪光源是在射频电磁场作用下掌控气氛中放电（电极之间的电压以及电流的关系不遵守欧姆定律的）。
光谱分析仪光源的作用是将待测元素变成气体状态，而后激发成光谱，依据该元素谱线强度转换成光电流，由计算机掌控的测光系统按谱线的强度换算成元素的含量。
光源作用的这种动态过程，就是将样品由固态变成气态，其中一部份元素激发而发射光谱，而这些气态的样品又不断地向四周扩散，分析间隙的气态样品也在不断更新，以求达到一个动态平衡，当火花光谱分析仪光源激发确定时间后，蒸气云中待测元素浓度增大，只有蒸气云中浓度充分大，才能得到大的光电信号。
近红外光谱分析仪是否稳定正常地运行，直接影响到仪器测定数据的好坏，假如气路中有水珠、机械杂物杂屑等都会造成气流不稳定，因此，对气体掌控系统要常常进行检查和维护。
首先要做试验，打开掌控系统的电源开关，使电磁阀处于工作状态，然后开启气瓶及减压阀，使气体压力指示在额定值上，然后关闭气瓶，察看减压阀上的压力表指针，应在几个小时内没有下降或下降很少，否则气路中有漏气现象，需要检查和排出。
红外线分析仪的作用与应用
红外线分析仪的作用与应用什么是红外线分析仪红外线分析仪（Infrared Spectrometer）也称为红外线光谱仪，是一种利用物质分子在特定波长的红外光的区域内吸收或发生散射、反射而得到样品的光谱特征的仪器设备。
其原理是将白炽灯等光源发出的光通过一个分光装置将光分为多种波长的光，然后照射到测试物质表面与其相互作用，最后记录下被测试物质所吸收、散射或反射的光谱信息。
红外线分析仪的作用红外线分析仪适用于各种物质的物理、化学性质分析，广泛用于工业、农业、医学、环保及科研等领域。
具有如下几个特点：1. 高灵敏度红外线分析仪可对物质的分子构成进行详细分析，其灵敏度高，可检测到样品中微量成分的存在。
2. 快速分析与其他传统的分析方法相比，红外线分析仪具有方法简单、快速分析、精度高等优点，可以有效提高工序中的分析效率。
3. 可靠性强红外线分析仪可以通过对样品分子的振动吸收谱进行分析，可以对样品的物理、化学等性质进行准确的分析。
通过对样品的特殊光谱分析，可以在无需破坏样品的情况下，对样品的特定分子成分进行分析，也可以详细鉴别材料的成分、内部结构以及化学状态等。
红外线分析仪的应用红外线分析仪在各个领域中都有广泛的应用，以下是几个常见的应用：1. 化学行业在化学制造行业中，红外线分析仪可以快速分析化学物品的结构和性质，同时可以检测有毒或有害化学物质，以确保产品的质量和安全性。
2. 医学领域在医学领域中，红外线分析仪可以用于检测生物分子，例如蛋白质、DNA或RNA等。
此外，它也可以用来确定药物中的活性成分和化合物配方，从而确定药品质量。
3. 石油行业在石油行业中，红外线分析仪可以用来检测石油中的化学组分，例如，红外线分析仪可以用来检测石油中的硫化氢、二氧化碳、氨气等。
4. 食品分析在食品行业中，红外线分析仪可以用来检测食品中的成分和营养素，例如，化学成分、脂肪含量、果糖含量、蛋白质含量、氨基酸含量等。
5. 环境领域在环境领域中，红外线分析仪可以用来检测大气中的气态物质，例如，S02、NOx等；也可以用于测定各种环境污染物，如甲醛、苯、酚等。
ABB红外分析仪的培训教程
测试：电压， 电阻，13欧姆。
光 源
光 源
切光片
切光片，把光源的光变成断续的光，对红外光进行调制，使检测器信号成为交流信号，便于放大器放大，可以改善检测器的响应时间特性。 两个内圈用于透过参比光，两个外圈用于透过测量光。
位置：位于红外主架上。 结构：本电路板有两个加热电阻，温度传感器（NTC) 焊接到电缆上，一个电缆连接到位于护罩上的附加加热器。热熔短丝被卡子封于主架里。 功能：温度调节电路板用于控制光学部件的温度，尤其是气室，优点表现在以下方面：1 把温度的影响减少到最小，2 小量程测量，3减少其他外部原因产生的漂移。温度一般设定为55度，热熔短丝为85度。
红外分析仪的原理
电子能级跃迁吸收光谱位于紫外和可见光波段，（200-780）nm.1-20eV 分子内原子间的震动能级发生跃迁时吸收光谱位于近红外和中红外波段（780nm-25um）。0.05-1eV.红外吸收光谱也称为分子震动光谱。 整个分子转动能级发生跃迁时，吸收光谱位于远红外和微波波段（25-10000）um。0.001-0.05eV
调制单元
调制单元
调制单元
光 圈
位置：光圈和其调节螺钉位于气室和调制单元之间的主架上。 结构：主架上通常安装有两个光圈。调节螺钉驱动其水平方向移动。 功能：光圈起遮光器的作用。用以调节光路平衡。
光 圈
光 源
红外光源： 按类型分类，单光源（ABB和SIEMENS)和双光源. 按发光体分类，陶瓷光源（ABB)，合金丝光源。激光光源（成本高，寿命短）。 ABB光源是陶瓷光源，抛物面反射体，寿命长，密封隔爆。 为增长寿命，内部填充特殊气体。
光学滤波器
标定池
标定池
位置：是一个可选部件，安装于气室和检测器之间，靠马达来驱动。 结构：其有四个气室，三个充氮气，一个充测试气。 功能：其用于标定量程，标定时要通零点气，如果一个光路有两个检测器，那么测试气要混合填充。
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红外线分析仪的工作原理
参考资料：中国环保网（/news/details12018.htm ）
红外线分析仪简介
气体工业名词术语。
大多数气体分子的振动和转动光谱都在红外波段。
当入射红外辐射的频率与分子的振动转动特征频率相同时，红外辐射就会被气体分子所吸收，引起辐射强度的衰减。
利用这种气体分子对红外辐射吸收的原理而制成的红外气体分析仪，具有测量精度高，速度快以及能连续测定等特点，在钢铁，石油化工，化肥，机械等工业部门，红外气体分析仪是生产流程控制的重要监测手段；在环境污染成分检测和医学生理研究等方面也都有许多成功的应用。
红外线分析仪的工作原理
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。
本项目中采用的是ABBAO2000系列仪表，配以URAR26红外模块。
朗伯—比尔定律——其物理意义是当一束平行单色光垂直通过某一均匀非
散射的吸光物质时,其吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正比。
这就是红外线气体分析仪的测量依据。
红外线便携式分析仪器，是基于某些气体对红外线的选择性吸收原理而制成的，该原理的便携式分析仪器是目前在国内市场上是最为精确，数字显示、操作简单，低返修率的一款仪器。
已经受到国内外众多用户的普遍欢迎。
红外线分析仪的用途
卫生防疫部门、环境检测站等部门，对宾馆、商店、影剧院、舞厅、医院、车厢、船舱等公共场合的各种气体浓度的测定。
也可用于实验室分析。
根据用户的不同需求，该原理仪器主要用于测量CO2、CO，CH4、SO2等气体浓度。
红外线分析仪的技术参数
1.测量范围：CO2最低：0-50ppm,最高：0-100% CO 最低：0-50ppm,最高：0-100%
（其他用户需求自定）
2.零点漂移：≤±2%F.S/4h 量程漂移：≤±2%F.S/4h
3.线性度：≤±2%F.S
4.重复性：≤±1%
5.预热时间：15min
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。