第2章第六節(jié)成分

1、采樣裝置預(yù)處理系統(tǒng)成分分析儀表的組成框圖采樣系統(tǒng)傳感器信號放大和處理單元顯示單元控制單元ni 1注意：1）混合氣體中除待測組分外，其余各組分的應(yīng)相同或相近，否則要進(jìn)行預(yù)處理；2）待測組分的與其余各組分的的差別越大，靈敏度越高；3）同一種氣體在不同溫度下，其是變化的，隨溫度的升高而增大。所以需要保持恒定的溫度。絕 緣 子電阻絲樣 氣nccnrrttlQln2nRIQ20nntRR210熱導(dǎo)檢測器的結(jié)構(gòu) 池體：一般用不銹鋼制成。 熱敏元件：電阻率高、電阻溫度系數(shù)大、且價廉易加工的鎢絲制成。 參考臂：僅允許純載氣通過，通常連接在進(jìn)樣裝置之前。 測量臂：需要攜帶被分離組分的載氣流過，則連接在緊靠近分離

2、柱出口處。 鎢絲通電，加熱與散熱達(dá)到平衡后，兩臂電阻值： R參=R測 ; R1=R2則： R參R2=R測R1 無電壓信號輸出；記錄儀走直線（基線）。進(jìn)樣后，載氣攜帶試樣組分流過測量臂而這時參考臂流過的仍是純載氣，使測量臂的溫度改變，引起電阻的變化，測量臂和參考臂的電阻值不等，產(chǎn)生電阻差，R參R測則： R參R2R測R1這時電橋失去平衡，a、b兩端存在著電位差，有電壓信號輸出。信號與組分濃度相關(guān)。檢測原理平衡電橋，右圖。2224OepORepOOx4222xRpOpO22xRppnFRTEln氧化鋯探頭 熱磁熱磁 檢測技術(shù)檢測技術(shù)1. 檢測原理檢測原理任何介質(zhì)處于外磁場中要受到力或力矩的作用而顯示

3、任何介質(zhì)處于外磁場中要受到力或力矩的作用而顯示出出 磁性。磁性。HJJ:磁化強度矢量磁化強度矢量 介質(zhì)磁化率介質(zhì)磁化率 H 外磁場強度外磁場強度1、被測氣體混合物中待測組分比其他氣體有高得多、被測氣體混合物中待測組分比其他氣體有高得多的磁化率的磁化率2、磁化率隨溫度升高而降低等熱磁效應(yīng)檢測氣體組、磁化率隨溫度升高而降低等熱磁效應(yīng)檢測氣體組分的含量。分的含量。 已知互不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的多組分混合氣體 的磁化率等于各氣體磁化率與濃度乘積之和，氧氣的磁化率遠(yuǎn)大于其它氣體，所以混合氣體的磁化率 可近似為11c1 氧氣磁化率 c1 氧氣濃度熱磁式氣體分析儀的工作原理熱磁式氣體分析儀的工作原理 待測組分（氧

4、氣）較混合氣體中其它組分的磁化率大得多； 隨溫度的升高，氣體的磁化率將迅速下降； 在滿足第一個條件的情況下，混合氣體的磁化率近似為待測組分的磁化率與該組分所占濃度的乘積clKeII0 單原子分子氣體和無極性的雙原子分子氣體不吸收紅外線，單原子分子氣體和無極性的雙原子分子氣體不吸收紅外線，而具有異核分子的大多數(shù)氣體在某些特定的波長下對紅外線而具有異核分子的大多數(shù)氣體在某些特定的波長下對紅外線有強烈的吸收有強烈的吸收 氣體吸收了紅外線輻射以后，溫度升高使壓力（體積）增加氣體吸收了紅外線輻射以后，溫度升高使壓力（體積）增加 氣體對紅外線的吸收遵循朗伯氣體對紅外線的吸收遵循朗伯比爾定律，即比爾定律，即

5、 clKeII0檢測原理檢測原理下面我們以下面我們以CO2紅外線氣體成分檢測器的工作原理。紅外線氣體成分檢測器的工作原理。它是雙光束測量系統(tǒng)，燈絲通電后發(fā)出兩束強度幾乎它是雙光束測量系統(tǒng)，燈絲通電后發(fā)出兩束強度幾乎相等的紅外線，波長一般在相等的紅外線，波長一般在310m，燈絲一般采用，燈絲一般采用鎳鉻合金絲。光路中裝有切光片，可連續(xù)遮段光源鎳鉻合金絲。光路中裝有切光片，可連續(xù)遮段光源 假設(shè)被測氣體中只有待測組分吸收特定波長的紅外線。如果假設(shè)被測氣體中只有待測組分吸收特定波長的紅外線。如果其他組分也對紅外線有吸收，則情況就不一樣了其他組分也對紅外線有吸收，則情況就不一樣了 背景氣體吸收的紅外光波

6、長與待測氣體的不一樣背景氣體吸收的紅外光波長與待測氣體的不一樣 檢測原理檢測原理 色譜分析方法是利用色譜柱將混合物各組分分離開色譜分析方法是利用色譜柱將混合物各組分分離開來，然后按各組分從色譜柱出現(xiàn)的先后順序分別測來，然后按各組分從色譜柱出現(xiàn)的先后順序分別測量，根據(jù)各組分出現(xiàn)的時間及測量值的大小可確定量，根據(jù)各組分出現(xiàn)的時間及測量值的大小可確定混合物的組成以及各組分的濃度?；旌衔锏慕M成以及各組分的濃度。 固定相對某一組分的吸收能力越強，則流出柱口的固定相對某一組分的吸收能力越強，則流出柱口的時間越慢，如果在柱的出口處安裝一個檢測器，測時間越慢，如果在柱的出口處安裝一個檢測器，測出各組分的濃度，就可以得到一個色譜圖。出各組分的濃度，就可以得到一個色譜圖。氣相色譜（流動相為氣體）氣相色譜（流動相為氣體）液相色譜（流動相為液體）液相色譜（流動相為液體）氣相色譜柱氣相色譜柱液相色譜柱液相色譜柱 定量分析定量分析 定量進(jìn)樣法定量進(jìn)樣法 面積歸一化法面積歸一化法 外標(biāo)法外標(biāo)法 計算機自動分析計算機自動分析氣相色譜儀用工作站氣相色譜儀用工作站氣相色譜儀氣相色譜儀載氣源流量控制器進(jìn)樣裝置色譜柱檢測器氣體流量計記錄儀恒溫箱 氧化鋯含氧分析儀用于工業(yè)鍋爐煙道氣中的含氧量測量；氧化鋯含氧分析儀用于工