浅析在线气体分析仪

浅析在线气体分析仪

　　其工作原理基于氧 气的高顺磁性。 氧气的磁化率比一般气体的磁化率高数十倍乃至数百倍，氮氧混合气体的磁化率几乎*决定于它所含氧浓度的多少，因此，根据对氮氧混合气体磁化率的测定就可 以分析出其中的氧浓度。气体分析仪的种类

　　在仪器应用的过程中，在线气体分析仪影响因素种类较多且变化较复杂，而要想有效地控制这些影响因素及排除干扰测定的因素则困难比较大。例如微量氧的测定，不但要严格控制系统材质和密封，而且系统的洁净等诸多因素也必须逐一解决好，否则，氧成分分析不会得到正确的测定结果。而对于气体中微量水含量的测定，除了考虑以上提到的各种影响因素外，还必须考虑到样气中的水在管道内的吸附平衡题目，而这一题目的妥善处理必须依靠反复试验，了解其变化情况和规律，把握其中的操纵技术，以便得到正确无误的结果。当然，使用气相色谱仪测定高纯气体中ppm-ppb级杂质成分含量要考虑和控制的影响因素就更加复杂了。

　　气体成分在管道及设备中活动时发生的微观变化是复杂的、多变的。在常量气体成分分析时可以忽略的诸多影响因素，在微量气体成分分析时不仅不能忽略，反而必须认真对待，此时，在线气体分析仪这些因素已经成为影响微量气体成分分析正确结果的主要矛盾，必须逐一排除和解决才能使微量气体分析仪器工作顺利完成。这些
在线气体分析仪影响因素主要包括以下几个方面：

　　①取样管路内气体多次的反复混合;

　　②管壁与气体成分的物理化学作用;

　　③管路材质;

　　④管路连接方式;

　　⑤管路洁净程度

在线气体分析仪分类的主要依据
　　

　　测量范 围（O2%）0-2.50-50-100-21

　　基本误 差% ±2.5±2.5±2.5±2.5

　　1.重复性：≤1%

　　2.零 点漂移≤±2.5%F.S/48h;量程漂移≤±2.5%F.S/48h

　　3.线 性误差：≤±2.5%F.S

　　4.接收器滞后时间：T10 —T90≤45s

　　5.输出：0—2V，0-20mA或4-20mA

　　电化学式

　　一种化学类的气体分析仪表。它根据化学反应所引起的离子量的变化或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电位电解式和伽伐尼电池式两种。定电位电解式分析仪的工作原理是在电极上施加特定电位，被测气体在电极表面就产生电解作用，只要测量加在电极上的电位，即可确定被测气体*的电解电位，从而使仪表具有选择识别被测气体的能力。伽伐尼电池式分析仪是将透过隔膜而扩散到电解液中的被测气体电解，测量所形成的电解电流，就能确定被测气体的浓度。通过选择不同的电极材料和电解液来改变电极表面的内部电压从而实现对具有不同电解电位的气体的选择性。

　　红外线吸收式

　　根据不同组分气体对不同波长的红外线具有选择性吸收的特性而工作的分析仪表。测量这种吸收光谱可判别出气体的种类;测量吸收强度可确定被测气体的浓度。红外线分析仪的使用范围宽，不仅可分析气体成分，也可分析溶液成分，且灵敏度较高，反应迅速,能在线连续指示,也可组成调节系统。工业上常用的红外线气体分析仪的检测部分由两个并列的结构相同的光学系统组成。

　　一个是测量室，一个是参比室。两室通过切光板以一定周期同时或交替开闭光路。在测量室中导入被测气体后，具有被测气体*波长的光被吸收，从而使透过测量室这一光路而进入红外线接收气室的光通量减少。气体浓度越高，进入到红外线接收气室的光通量就越少;而透过参比室的光通量是一定的，进入到红外线接收气室的光通量也一定。因此，被测气体浓度越高，透过测量室和参比室的光通量差值就越大。这个光通量差值是以一定周期振动的振幅投射到红外线接收气室的。接收气室用几微米厚的金属薄膜分隔为两半部，室内封有浓度较大的被测组分气体，在吸收波长范围内能将射入的红外线全部吸收，从而使脉动的光通量变为温度的周期变化，再可根据气态方程使温度的变化转换为压力的变化，然后用电容式传感器来检测，经过放大处理后指示出被测气体浓度。除用电容式传感器外，也可用直接检测红外线的量子式红外线传感器，并采用红外干涉滤光片进行波长选择和配以可调激光器作光源，形成一种崭新的全固体式红外气体分析仪。这种分析仪只用一个光源、一个测量室、一个红外线传感器就能完成气体浓度的测量。此外，若采用装有多个不同波长的滤光盘，则能同时分别测定多组分气体中的各种气体的浓度。

　　与红外线分析仪原理相似的还有紫外线分析仪、光电比色分析仪等，在工业上也用得较多。

　　非分散红外分析

　　非分散红外分析同时采用窄带滤光片和气体过滤相关法两种非色散光谱分析技术结合，适合于气体不同的测量范围要求。

　　过滤相关法能够测量低量程气体并有效避免交叉干扰，这种*技术能消除弱吸收气体如CO和高吸收气体CO2交叉干扰。

　　热源发出的红外光被旋转过滤器过滤，导致系列脉冲信号直接通过包含样本气体的单元，当过滤器轮旋转时固态检测器反映出信号变化并将信号放大输出以及显示。