各类气体分析仪基本原理及特点
激光在线气体分析仪的原理介绍 分析仪工作原理

激光在线气体分析仪的原理介绍分析仪工作原理激光在线气体分析仪通过分析激光被气体的选择性吸取来获得气体的浓度。
它与传统红外光谱吸取技术的不同之处在于,半导体激光光谱宽度远小于气体吸取谱线的展宽。
激光在线气体分析仪的原理:1.朗伯—比尔定律因此,TDLAS技术是一种高辨别率的光谱吸取技术,半导体激光穿过被测气体的光强衰减可用朗伯—比尔(Lambert—Beer)定律表述式中;IV,0和IV分别表示频率V的激光入射时和经过压力P,浓度X和光程L的气体后的光强;S(T)表示气体吸取谱线的强度;线性函数g(v—v0)表征该吸取谱线的形状。
通常情况下气体的吸取较小,可用式(4—2)来貌似表达气体的吸取。
这些关系式表明气体浓度越高,对光的衰减也越大。
因此,可通过测量气体对激光的衰减来测量气体的浓度。
2.光谱线的线强气体分子的吸取总是和分子内部从低能态到高能态的能级跃迁相联系的。
线强S(T)反映了跃迁过程中受激吸取、受激辐射和自发辐射之间强度的净效果,是吸取光谱谱线较基本的属性,由能级间跃迁概率经及处于上下能级的分子数目决议。
分子在不同能级之间的分布受温度的影响,因此光谱线的线强也与温度相关。
假如知道参考线强S(T0),其他温度下的线强可以由下式求出式中,Q(T)为分子的配分函数;h为普朗克常数;c为光速;k 为波尔兹曼常数;En为下能级能量。
各种气体的吸取谱线的线强S(T0)可以查阅相关的光谱数据库。
多参数分析仪的性能特点是怎样的呢?多参数分析仪是应现场或野外作业等部门需求研制开发的新一代水质测定仪。
接受模块化设计,不同的功能由各种独特功能模块来完成。
这种设计预留了强大的扩展功能,在需要加强测试点或加添测试参数时;只需简单的添置新的探头或新的功能模块就可以了,不须购买整套系统(主机加探头)。
而且新添加的部件可地跟原有系统融合,省却了大量的重新安装和调试的成本。
多参数分析仪性能特点:1、参数个性化定制组合,可依据客户监测需求,快捷组合、选配、定制相应监测参数;2、通过快捷配置智能仪器平台软件和组合参数分析模块,实现智能化在线监测应用;3、各种测量参数接受创新的在线分析模块,可以在后台快捷的进行组合,而不需要仪表在面板上与触摸屏构成空间竞争;4、引流一体化系统集成、串联式流通装置,使用数量很少的水样完成多种实时数据分析;5、内置减压装置及恒流速技术,不受管线压力变化影响,保证流速恒定、分析数据稳定;6、多参数分析仪具有自动在线传感器和管线维护,极少需要人工维护,为参数测量营造良好的运行环境;将多而杂的现场问题集成化、简单化处理,除去了应用过程的不确定因素;7、多种可选的远程数据链路,可租赁、可建设的远程数据库,让客户运筹帷幄之中,掌控千里之外。
气体分析仪分类原理

气体分析仪分类原理1.热导法热导法是通过测量气体导热性质来分析气体成分。
该方法利用气体的导热系数与成分之间的关系进行测量。
常见的热导法气体分析仪有热导率仪和热检波器。
热导率仪通过测量气体热导率的变化来确定气体成分的含量。
热检波器则是利用气体通过感热元件时产生的电压变化来分析气体成分。
2.光谱分析光谱分析是利用物质对光的吸收、散射、发射等特性来分析气体成分的方法。
常见的光谱分析方法包括紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱和拉曼散射光谱。
紫外可见吸收光谱通过测量气体对紫外可见光的吸收来判断气体成分。
红外吸收光谱是利用气体对红外光的吸收特性来分析气体成分。
拉曼散射光谱则是通过测量气体散射出的特定频率的光来分析气体成分。
3.色谱分析色谱分析是一种通过气体在固体或液体的吸附和解吸作用下在色谱柱中分离和分析的方法。
常见的色谱分析技术包括气相色谱和液相色谱。
气相色谱是利用气体在其中一种固体填充剂上吸附和解吸的特性来分离和分析气体成分。
液相色谱则是通过气体在液体流动相中溶解、扩散和沉淀的特性来分离和分析气体成分。
4.电化学法电化学法是利用气体在电极上与电子或离子发生氧化还原反应而进行分析的方法。
常见的电化学法气体分析仪有电化学气体传感器和燃气检测仪。
电化学气体传感器通过测量气体与电极发生的氧化还原反应产生的电流或电压变化来分析气体成分。
燃气检测仪则是利用气体与电极上催化剂发生氧化还原反应来检测气体浓度。
以上是常见的气体分析仪分类原理,不同的原理和方法适用于不同的气体和应用领域。
随着科技的发展,气体分析仪的原理和技术也在不断更新和改进,以提高分析的精度和灵敏度。
气体分析仪分类原理

气体分析仪分类原理气体分析仪是一种用于分析和检测气体成分的仪器。
在实际应用中,气体分析仪可以应用在生产过程监控、环境监测、医疗诊断等多个领域。
根据测量的气体成分不同,气体分析仪可以分为多种类型。
本文将从测量原理出发,介绍气体分析仪的分类原理。
1. 气体分析仪的分类方式气体分析仪的分类方式可以按照测量原理、应用场景、测量方式等多种方式进行分类。
本文将从测量原理出发,介绍气体分析仪的分类方式。
2. 气体分析仪按照测量原理分类2.1 光学测量气体分析仪光学测量气体分析仪通过测量气体分子对特定波长光线的吸收,实现对气体组分的测量。
在光学测量气体分析仪中,最常用的技术是红外吸收光谱法(Infrared Absorption Spectroscopy,简称IRAS)。
红外光通过样品气体时,会因被分子吸收给与能量发生变化。
以液化石油气(Liquified petroleum gas,简称LPG)为例,由于LPG中主要成分为丙烷和丁烷,二者均能吸收特定波长的红外光。
因此,通过测量特定波长的红外光经过LPG时的吸收情况,就可以计算出LPG中丙烷和丁烷的含量。
2.2 电化学气体分析仪电化学气体分析仪是通过测量气体成分对特定电极的电流响应,实现对气体组分的测量。
在电化学气体分析仪中,最常用的传感器是使用一定的电势差诱导气体发生氧化还原反应,进而产生电流。
以测量空气中的氧气为例,最常用的电化学气体传感器是氧气传感器(Oxygen Sensor)。
在氧气传感器中,工作电极和对比电极之间的空隙内位于电解质中的氧气被电极上的催化剂还原成水。
由于还原的化学反应产生了电荷,所以在电极上就会感应出一定的电流。
由于被测气体与催化剂的反应速度不尽相同,因此反应速度较高的氧气成分在电流响应中表现为高电流强度,反应速度较慢的气体成分在电流响应中表现为低电流强度。
通过测量电流强度,就可以计算出被测气体中氧气的含量。
2.3 质谱分析气体分析仪质谱分析气体分析仪是通过分析气体分子离子化的质量差异,实现对气体组分的测量。
烟气分析仪的工作原理及功能用途

综合烟气分析仪一般适用于多种行业的锅炉气体污染排放分析,热工分析,燃烧过程研究等,可同时测量和计算7种气体和18个燃烧参数,特别提示O2传感器寿命、机器稳定度、电池容量等仪器关键运行参数,综合烟气分析仪形状小,重量轻,也可以重叠放置。
一、烟气分析仪的工作原理分析
烟气分析仪的工作原理常用两种,一种是电化学工作原理,另一种是红外工作原理。
市场上的便携式烟气分析仪通常是这两种原理相结合。
以下是这两种烟气分析仪的工作原理介绍:
电化学气体传感器工作原理:将待测气体经过除尘、去湿后进入传感器室,经由渗透膜进入电解槽,使在电解液中被扩散吸收的气体在规定的氧化电位下进行电位电解,根据耗用的电解电流求出其气体的浓度。
红外传感器工作原理:利用不同气体对红外波长的电磁波能量具有特殊吸收特性的原理而进行气体成分和含量分析。
红外线一般指波长从0.76μm至1000μm范围内的电磁辐射。
在红外线气体分析仪器中实际使用的红外线波长大约在1~50μm。
二、烟气分析仪的应用
1、天然气、液化气、煤气泄漏检测;
2.、市政燃气管道泄漏;
3、气体快速分析或在线分析;
4、天然气管道泄漏监测;
5、污染源检测;
6、工业工艺现场分析;
7、科学研究实验室分析。
以上就是逸云天小编给大家介绍的关于烟气分析仪的工作原理及功能用途了,目前逸云天产品广泛应用于石油、化工、燃气输配、仓储、市政燃气、消防、环保、冶金、生化医药、能源电力等行业,并获得了合作客户的认可。
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。
空分装置气体分析仪在工业气体检测领域的应用

空分装置气体分析仪在工业气体检测领域的应用随着工业化的快速发展,气体分析仪在各行各业中的应用越来越广泛。
而在这些应用中,空分装置气体分析仪以其精准、高效的特点,成为工业气体检测领域的佼佼者。
本文将详细介绍空分装置气体分析仪的原理、特点以及应用场景,带您领略气体分析仪的魅力。
一、空分装置气体分析仪的工作原理空分装置气体分析仪主要通过对不同气体组分的吸收、检测和分析,实现对气体的精准检测。
该仪器内部装有特定的吸收剂或色谱柱,能够针对不同的气体组分进行吸收或分离。
同时,仪器内部还配有高精度的传感器,能够对这些被吸收或分离的气体组分进行快速、准确的检测和分析,一般我们把空分装置气体分析仪分为四大类:氧气分析仪、氮气分析仪、氢气分析仪、二氧化碳分析仪。
二、空分装置气体分析仪的特点成都鸿瑞韬科技自主研发的空分装置气体分析仪分别有:HT-LA433氧化锆氧分析仪、HT-LA260氮氧分析仪(制氮机专用)、HT-LE200热导氢气分析仪、HT-LG210红外二氧化碳分析仪(CO2分析仪),其特点是:1.精准度高:空分装置气体分析仪采用先进的检测技术和高精度的传感器,能够实现对气体组分的精准检测和分析,误差率极低。
2.稳定性好:仪器的内部结构经过精心设计和制造,确保了仪器在长时间使用过程中具有出色的稳定性和可靠性。
3.操作简便:空分装置气体分析仪配有智能化的操作界面和菜单功能,用户可以轻松上手操作,大大降低了使用难度。
4.适应性广:该仪器适用于各种不同的应用场景,如化工、钢铁、环保等领域,能够满足不同用户的需求。
三、空分装置气体分析仪的应用场景1.化工生产:在化工生产过程中,需要对各类气体组分进行精准控制。
空分装置气体分析仪能够实时监测气体组分,确保生产过程的稳定性和产品质量。
2.钢铁冶炼:在钢铁冶炼过程中,需要控制炉内的气体组分。
空分装置气体分析仪能够快速、准确地检测炉内气体的成分,为生产提供有力的数据支持。
3.环保监测:随着人们对环境保护的重视程度不断提高,空分装置气体分析仪在环保监测领域的应用也越来越广泛。
微量氧分析仪分类特点及原理介绍

微量氧分析仪分类特点及原理介绍微量氧分析仪主要用于测定氧气含量,是一种非常重要的分析仪器。
经过多年的发展,微量氧分析仪已经形成了多种分类,每种分类都具有一些自身的特点。
本文将对微量氧分析仪的分类和原理进行介绍。
一、微量氧分析仪分类1.电化学型电化学型微量氧分析仪采用电化学传感器测定氧气,将电化学传感器放置在样品环境中,当氧气分子到达传感器表面时,这些分子会与电化学传感器的电极反应,产生电流。
通过检测电流强度可以确定氧气的含量。
电化学型微量氧分析仪使用方便、响应速度快、准确度高,是最常用的微量氧分析仪之一。
但是该型号微量氧分析仪价格较高,需要定期校准,无法分析高温和富氧气体等样品。
2.荧光型荧光型微量氧分析仪利用氧气对感光物质的荧光强度的影响来测定氧气的含量。
荧光型微量氧分析仪可以分析各种气体,是最常用的非电化学传感器微量氧分析仪之一。
该型号微量氧分析仪价格适中,操作简单,可靠性高,但是使用寿命较短,无法分析灰色气体和高浓度氧气。
3.红外型红外型微量氧分析仪利用氧气对特定波长红外线的吸收能力,通过测量吸收光的强度来分析氧气的含量。
该型号微量氧分析仪可分析多种气体,但是灵敏度较低,需要较高的样品流速以确保准确性。
4.恒温型恒温型微量氧分析仪利用恒定温度下氧气的扩散速率与氧气含量成线性关系的原理,通过测量氧气分子在样品管中扩散的时间来分析氧气的含量。
该型号微量氧分析仪具有灵敏度高、稳定性好和准确度高等特点,但是对样品温度要求苛刻,需要定期校准以确保准确性。
二、微量氧分析仪原理微量氧分析仪的原理是根据氧气分子与特定物质的相互作用产生的信号来确定氧气含量。
这些信号可以是电化学反应、荧光强度、红外吸收或氧气扩散时间等。
一般情况下,微量氧分析仪会设置一个样品室和一个控制仪器。
样品室用来将样品气体与探头接触,探头通常是一根指向样品室的电极,用来感应与样品气体反应后产生的电流或荧光。
控制仪器则用来记录和分析这些信号,并计算出氧气的含量。
气体分析仪的几种种类

气体分析仪的几种种类气体分析仪是一种用来检测和分析空气中气体成分的仪器。
它们广泛用于环境监测、医疗诊断、石油化工、矿业、农业、食品加工等领域。
本文将介绍几种常见的气体分析仪,其原理、优点和适用范围。
1. 红外气体分析仪红外气体分析仪以红外线吸收原理为基础,利用目标气体一定波长的辐射能量与特定荧光体吸收后的光强度的比值来测量气体浓度。
它可以快速测量多种气体,如CO、CO2、SO2等,具有响应快、灵敏度高、精度高、可靠性强等优点。
适用于环境监测、工业生产、机械制造等领域。
2. 质谱气体分析仪质谱气体分析仪是通过电离技术将气体分子转化为带电离子,并用质谱仪测量其质量-电荷比进行分析。
它具有高分辨率、高精度、高灵敏度等特点,能够检测到较低浓度的气体成分,并且可以分析多种气体成分,适用于环境监测、生命科学、飞行器空间环境监测、医学诊断等领域。
3. 气相色谱气体分析仪气相色谱气体分析仪是通过目标气体分子在涂覆在毛细管表面的固定相中进行分离和识别的方法进行分析。
该方法分离效果好、分析速度快、适用于低浓度气体的分析和多种混合气体成分的定量分析。
该仪器在环保监测、食品安全、医药等领域有广泛应用。
4. 电化学气体分析仪电化学气体分析仪是通过气体成分在电极表面发生氧化或还原反应,测量电流或电势变化,来实现气体分析的方法。
它具有响应速度快、灵敏度高、准确性高、稳定性好等优点。
适用于检测氧气、二氧化碳等气体在燃料电池、空气分析等领域。
以上是几种常见的气体分析仪,它们各有优劣和适用范围。
在选择气体分析仪的时候,应根据实际需求选择合适的仪器。
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各类气体分析仪基本原理及特点1、质谱仪的基本原理质谱仪又称质谱计,是分离和检测不同同位素的仪器。
它根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。
具体工作过程为:质谱仪以离子源、质量分析器和离子检测器为核心。
离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。
电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。
它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器。
质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子,按荷质比q/m(q为电荷,m为质量)大小分离的装置,原理公式:q/m=2U/B2r2(U为电压,B为磁感应强度,r为半径)。
分离后的离子依次进入离子检测器,采集放大离子信号,经计算机处理,绘制成质谱图。
优点:测量气体种类多,测试速度快,灵敏度高,结果精确,稳定性和重复性也较高。
缺点:是价格偏高;仪器机构复杂,需要专业人员维护;要求环境高。
2、气相色谱仪的基本原理检测混合物由载气(载气特性为惰性气体,不应与样品和溶剂反应。
一般可选用且常用的载气有氢气,氮气,氦气。
氦气有最好的分离柱效果,氦气用于热导式测量组件,氢气用于当氦气不能使用的场合,另一为氦气和氢气的混合气可得到较快的响应)带入,检测混合物通过色谱柱(通常为填充柱和毛细管柱)与色谱柱内固定相(我们把色谱柱内不移动,起分离作用的填料称为固定相)相互作用,这种相互作用大小的差异使各混合物各组分按先后次序从流出,并且依次导入检测器,从而得到各组分的检测信号。
按照导入检测器的先后次序,经过对比,可以区别出是什么组分,根据峰高度或峰面积可以计算出各组分含量。
主要特点气相色谱仪因为检测器的不同而具有不同的优缺点。
2、氢火焰检测器气相色谱仪。
氢火焰检测器(FID, flameionization detector)是利用氢火焰作电离源,使被测物质电离,产生微电流的检测器。
它是破坏性的、典型的质量型检测器。
优点:对几乎所有的有机物均有响应,特别是对烃类化合物灵敏度高,而且响应值与碳原子数成正比;对 H2O、CO2和 CS2等无机物不敏感;对气体流速、压力和温度变化不敏感。
它的线性范围宽,结构简单、操作方便,死体积几乎为零。
因此,作为实验室仪器, FID得到普遍的应用,是最常用的气相色谱检测器。
缺点:需要可燃气体 (氢气 ) 、助燃气体和载气三种气源钢瓶及其流速控制系统。
因此,制作成一体化的便携式仪器非常困难,特别是应对突发性环境污染事件的分析与检测就更加困难,因为它需要点“一把火”,增加了引燃、引爆的潜在危险性2、热导检测器气相色谱仪。
热导检测器( TCD, thermal conductivity detector)是利用被测组分和载气热导系数不同而响应的浓度型检测器(在一定浓度范围(线性范围)内,响应值R(检测信号)大小与流动相中被测组分浓度成正比(R∝C)),它是整体性能检测器,属物理常数检测方法。
优点:它对所有的物质都有响应,结构简单、性能可靠、定量准确、价格低廉、经久耐用,又是非破坏性检测器,因此, TCD始终充满着旺盛的生命力。
近十几年来,配置于商品化气相色谱仪的产量仅次于 FID,应用范围较广泛。
缺点:与其他检测器相比, TCD的灵敏度低,这是影响其应用于环境分析与检测的主要因素。
以氦气作载气,进气量为 2 mL时,检出限可达106-量级。
因此,使用这种检测器的便携式气相色谱仪,不适于室内外一般环境污染物分析与检测,大多用于污染源和突发性环境污染事故的分析与检测。
3、红外线气体分析仪基本原理红外线气体分析仪的测量依据: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。
红外线气体分析仪工作原理: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中的一个端面侧边射入一束红外光,然后在另一个端面测定红外线的辐射强度,最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。
优点:1)测量范围宽:可分析气体上限达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 (ppb)分析(物质中含量在百万分之一以下组合的分析方法);2)灵敏度高:具有很高的监测灵敏度,气体浓度有微小变化都能分辨出来;3)测量精度高:一般都在 FS(满量程),不少产品达到 FS。
与其他分析手段相比,它的精度较高且稳定性好;反应速度快:响应时间一般在10S以内(达到T90的时间);缺点:不能分析对称结构无极性双原子分子(如Ν2、Ο2、 2)及单原子分子气体(He、Ne、Ar),或者需要和其他检测器使用。
4、紫外线气体分析仪的原理紫外线气体分析仪是可见分光光度计中的一种,其分析方法属于紫外吸收光谱法,工作原理基于朗伯一比耳定律。
朗伯一比耳定律A=lg(1/T)=Kbc其中,A为吸光度;T为透射比,是透射光强度比上入射光强度 K 为摩尔吸收系数,它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关;c为吸光物质的浓度; b为吸收层厚度;当光源、波长和样品池厚度确定后,它们就成了常数。
这时透过样品的光强度仅与样品中待测组分的浓度有关。
紫外线气体分析仪就是根据这一原理工作的。
优点:操作简单,可以测量SO2、NOx、HCl、NH3等气体缺点:测量精确度不高,同等性能、功能情况下仪器价格比红外线高。
5、热导式气体分析仪基本原理热导式气体分析仪是一种物理类的气体分析仪表。
它根据不同气体具有不同的热传导能力的原理,通过测定混合气体热导系数来推算其中某些组分的含量。
优点:热导式分析仪器是一种结构简单、性能稳定、价廉、技术上较为成熟。
适用的气体种类较多,是一种基本的分析仪表缺点:热导式分析仪器对气体的压力波动、流量波动十分敏感,介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响较大,所以必须安装复杂的采样预处理系统。
6、电化学式气体分析仪基本原理电化学式气体分析仪是一种化学类气体分析仪表。
它根据化学反应所引起的离子量的变化或者电流变化来测量气体成分。
为了提高选择性,防止测量电极表面沾污和保持电解液性能,一般采用隔膜结构。
常用的电化学式分析仪有定位电解式和伽伐尼电池式。
优点:体积小、检测速度快、准确、便携、可现场直接检测和连续检测。
缺点:电化学式气体分析仪中使用成本较大,在实际使用中还会普遍存在取样流量、气体交叉干扰(电化学传感器通过设置不同的电极电位,使得传感器对应某一特定气体敏感,从而达到测定的目的,但对于电极电位相似的气体,会产生交叉干扰)以及预前处理等方面的问题。
7、氧分析仪按原理分为氧化钴、顺磁性。
7.1.氧化钴分析仪基本原理氧化钴分析仪测量含氧量的基本原理是利用所谓的“氧浓差电势”,即在一块氧化钴两侧分别附以多孔的铂电极(又称铂黑)并使其处于高温下。
如果两侧气体中含氧量不同,那么在两电极间就会出现电动势。
这种电动势是由于固体电解质两侧气体含氧浓度不同而产生的,所以叫氧浓差电势,而氧浓差电势大小可以通过能斯特公式计算出来。
优点:一般用于烟道排放或燃烧控制,取样探头可耐高温及耐腐蚀,安装方式为直接插入式或抽取式。
它结构简单,稳定性好、灵敏度高,响应快等特点,输出信号便于信号传输与处理,精度比较高。
缺点:测量时易受温度影响,测量气体单一。
7.2.顺磁性分析仪基本原理顺磁式氧分析仪,也可叫做磁效应式氧分析仪、或磁式氧分析仪,我们通常通称为磁氧分析仪。
它一般分为磁机械式、磁压力式和氧热磁对流式分析仪三种该类型。
顺磁性氧分析仪利用氧分子具有顺磁性,被测气体引至内置磁场,氧分子在磁场内顺应磁场运动,在悬挂的哑铃球上产生推力,通过测量哑铃球的偏移而得出被测气体中的氧含量。
优点:响应速度快,测量精度高,常用于精确过程控制。
缺点:顺磁氧对仪器环境要求高,不能受到震动,测量气体单一8、激光气体分析仪8.1.半导体激光气体分析仪基本原理DLAS(DiodeLaserAbsorptionSpectroscopy)半导体激光吸收光谱技术的简称。
DLAS技术本质上是一种光谱吸收技术,通过分析激光被气体的选择性吸收来获得气体的浓度。
它与传统红外光谱吸收技术的不同之处在于,半导体激光光谱宽度远小于气体吸收谱线的展宽。
因此,DLAS技术是一种高分辨率的光谱吸收技术,半导体激光穿过被测气体的光强衰减可用朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律表述式得出,关系式表明气体浓度越高,对光的衰减也越大。
因此,可通过测量气体对激光的衰减来测量气体的浓度。
优点:响应测量时间可降到1秒,无其他气体的交叉干扰,无需采样,能现场在线测量,可以进行非常低(ppb级和低ppm级)的探测极限。
缺点:安装复杂,不好对仪器进行维护,在测量过程易受被测气体影响导致测量结果不准确。
8.2.拉曼激光气体分析仪基本原理拉曼激光气体分析仪RLGA的核心部分是一个激光检测装置,其中的氦氖激光器可以发射一种安全的低功率单波激光到一个气体测试腔内。
由于激光能量微弱,装置内部通过检测腔两端的反射镜不断进行反射,将能量放大1000倍左右。
光子与气体分子发生碰撞后发生散射,产生一种不同于激光频谱的光谱,而且不同分子散射出来的光谱是特定不相同的,这就是我们所称的“拉曼散射光谱”。
检测腔内壁装有8个光学滤波器和光电传感器,用来吸收和检测不同分子的特定光谱频率,从而得到8种不同待测气体成分含量。
根据这种原理,每种待测气体的含量都是通过直接测量得到的,不需要任何的导算;RLGA的检测精度更高;反应速度更快。
优点:1、能现场在线检测几乎所有工业过程气体(可测气体超过100种)2、样气采用抽取式,进入分析腔后,一台分析仪可同时测量8种气体,适合复杂混合气体测量3、所有测量值均为直接测量所得,不需要导算4、检测间隔为50毫秒,响应时间可低至1秒5、任何气体的检测量程都不受限制,同一部分析仪可测量下线几个ppm,上线30%或100%6、可集成全自动气体连续采样系统和标定系统7、可集成全自动反吹和反冲洗系统8、可集成检测点压力、温度跟踪系统9、体积小,便于安装和操作(仅家用微波炉大小)10、标准数字OPC信号输出(包括气体检测结果、压力、温度、流量,及分析仪状态等参数)11、维护简单,只需定期清洗光学器件表面以及更换过滤器和干燥剂(周期六个月);12、使用寿命长,一般8年以上,光学器件寿命在5年以上;缺点:仪器宣传力度不够,了解这种仪器及其工作原理的人不多,人们一时难以接受。
光学器件国内暂时做不到,都要靠国外提供。