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紅外線氣體分析儀的檢測原理及結構

更新時間:2015-10-25   點擊次數(shù): 2760次

紅外線氣體分析儀的結構原理如圖9.3.6所示,它主要由紅外線輻射光源、氣室、紅外探測器以及電器電路等部分組成。兩個幾何形狀和物理參數(shù)都相同的燈絲1串聯(lián)構成了紅外線輻射光源,發(fā)射出具有一定波長的紅外線,兩部分紅外輻射線分別由兩個拋物體反射鏡聚成兩束平行光,在同步電機的切光片3 的周期性切割作用下(即斷續(xù)遮斷光源),就變成了兩束脈沖式紅外線。

  這兩束紅外線中的一路通過測量室4進入檢測室6,另一路通過參比室5進入檢測室6,參比室中密封的是不吸收紅外線的氣體如N2,它的作用是保證兩束紅外線的光學長度相等,即幾何長度加上通過的窗口數(shù)要相等,因此通過參比室的紅外線,光強和波長范圍基本上不變,而另一束紅外線通過測量室時,因測量室中的待測氣體按照其特征吸收波長吸收相應的紅外線,其光強減弱,所以進入檢測室紅外線就被選擇性地吸收,待測組分吸收紅外線能量亦不同,因此左右兩側氣室內氣體的溫度變化也不同,壓力變化也就不同,必然是左側小室內的氣體的 壓力大于右側小室內氣體的壓力,此壓力差推動薄膜7產生位移 (圖8.3.6 中薄膜是鼓向右側),從而改變了薄膜7與另一定片8 之間的距離,因薄膜與定片是組成一電容器,它們之間距離的變 化改變了電容器的電容量(紅外線分析器中一般稱為薄膜電容器)。

  因此電容的大小與樣品中待測組分的含量有關。通過測量電容的變化,就可以間接地確定待測組分的濃度,并在指示記錄儀10上把它顯示出來。顯然,待測組分含量愈大,到檢測室的兩束紅外線的能量差值也愈大,因此薄膜電容器的電容量的變化愈大,輸出信號也愈大。

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