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高频红外碳硫仪分析原理分析

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2024/9/23 8:52:08

当金属导体处在一个高频交变电场中,根据法拉第电磁感应定律,将在金属导体内产生感应电动势,由于导体的电阻很小,从而产生强大的感应电流。由焦耳—楞次定律可知,交变磁场将使导体中电流趋向导体表面流通,引起集肤效应,舜间电流的密度与频率成正比,频率越高,感应电流密度集中于导体的表面,即集肤效应就越严重,有效的导电面积减少,电阻增大,从而使导体迅速升温燃烧,释放出CO2、SO2气体。

CO2、SO2等气体分子在红外光波段,具有选择性吸收谱图,当某此特定波长的红外光通过CO2或SO2气体后,能产生强烈的光吸收,此吸收规律可由朗伯-比尔定律得出。

IO(λ)=Ii(λ)(- α(λ)CL)…………………………(1)

由于探测器是将光信号转换为电信号,当探测器工作在线性区域内,则(1)可改写为:

VO(λ)=Vi(λ)(- α(λ)CL)…………………………(1)

式中:Ii(λ) 、Vi(λ)分别为特定波长λ的入射光强和对应的电信号值。

          IO(λ) 、VO(λ)分别为通过吸收池后出射光强和对应的电信号值。

          α(λ)为测定气体在特定波长λ的吸收系数。

 

由上式可知,当选定某一特定波长并且确定了分析池(吸收池)长度时,由测量光强IO能换算出混合气体中被测气体的浓度,这就是红外吸收法能定量测量气体浓度的基本原理。


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