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淺析在線氣體分析儀

　　其工作原理基于氧 氣的高順磁性。 氧氣的磁化率比一般氣體的磁化率高數十倍乃至數百倍，氮氧混合氣體的磁化率幾乎完全決定于它所含氧濃度的多少，因此，根據對氮氧混合氣體磁化率的測定就可 以分析出其中的氧濃度。氣體分析儀的種類

　　在儀器應用的過程中，在線氣體分析儀影響因素種類較多且變化較復雜，而要想有效地控制這些影響因素及排除干擾測定的因素則困難比較大。例如微量氧的測定，不但要嚴格控制系統材質和密封，而且系統的潔凈等諸多因素也必須逐一解決好，否則，氧成分分析不會得到正確的測定結果。而對于氣體中微量水含量的測定，除了考慮以上提到的各種影響因素外，還必須考慮到樣氣中的水在管道內的吸附平衡題目，而這一題目的妥善處理必須依靠反復試驗，了解其變化情況和規律，把握其中的操縱技術，以便得到正確無誤的結果。當然，使用氣相色譜儀測定高純氣體中ppm-ppb級雜質成分含量要考慮和控制的影響因素就更加復雜了。

　　氣體成分在管道及設備中活動時發生的微觀變化是復雜的、多變的。在常量氣體成分分析時可以忽略的諸多影響因素，在微量氣體成分分析時不僅不能忽略，反而必須認真對待，此時，在線氣體分析儀這些因素已經成為影響微量氣體成分分析正確結果的主要矛盾，必須逐一排除和解決才能使微量氣體分析儀器工作順利完成。這些
在線氣體分析儀影響因素主要包括以下幾個方面：

　　①取樣管路內氣體多次的反復混合;

　　②管壁與氣體成分的物理化學作用;

　　③管路材質;

　　④管路連接方式;

　　⑤管路潔凈程度

在線氣體分析儀分類的主要依據
　　

　　測量范 圍（O2%）0-2.50-50-100-21

　　基本誤 差% ±2.5±2.5±2.5±2.5

　　1.重復性：≤1%

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

　　3.線 性誤差：≤±2.5%F.S

　　4.接收器滯后時間：T10 —T90≤45s

　　5.輸出：0—2V，0-20mA或4-20mA

　　電化學式

　　一種化學類的氣體分析儀表。它根據化學反應所引起的離子量的變化或電流變化來測量氣體成分。為了提高選擇性，防止測量電極表面沾污和保持電解液性能，一般采用隔膜結構。常用的電化學式分析儀有定電位電解式和伽伐尼電池式兩種。定電位電解式分析儀的工作原理是在電極上施加特定電位，被測氣體在電極表面就產生電解作用，只要測量加在電極上的電位，即可確定被測氣體特有的電解電位，從而使儀表具有選擇識別被測氣體的能力。伽伐尼電池式分析儀是將透過隔膜而擴散到電解液中的被測氣體電解，測量所形成的電解電流，就能確定被測氣體的濃度。通過選擇不同的電極材料和電解液來改變電極表面的內部電壓從而實現對具有不同電解電位的氣體的選擇性。

　　紅外線吸收式

　　根據不同組分氣體對不同波長的紅外線具有選擇性吸收的特性而工作的分析儀表。測量這種吸收光譜可判別出氣體的種類;測量吸收強度可確定被測氣體的濃度。紅外線分析儀的使用范圍寬，不僅可分析氣體成分，也可分析溶液成分，且靈敏度較高，反應迅速,能在線連續指示,也可組成調節系統。工業上常用的紅外線氣體分析儀的檢測部分由兩個并列的結構相同的光學系統組成。

　　一個是測量室，一個是參比室。兩室通過切光板以一定周期同時或交替開閉光路。在測量室中導入被測氣體后，具有被測氣體特有波長的光被吸收，從而使透過測量室這一光路而進入紅外線接收氣室的光通量減少。氣體濃度越高，進入到紅外線接收氣室的光通量就越少;而透過參比室的光通量是一定的，進入到紅外線接收氣室的光通量也一定。因此，被測氣體濃度越高，透過測量室和參比室的光通量差值就越大。這個光通量差值是以一定周期振動的振幅投射到紅外線接收氣室的。接收氣室用幾微米厚的金屬薄膜分隔為兩半部，室內封有濃度較大的被測組分氣體，在吸收波長范圍內能將射入的紅外線全部吸收，從而使脈動的光通量變為溫度的周期變化，再可根據氣態方程使溫度的變化轉換為壓力的變化，然后用電容式傳感器來檢測，經過放大處理后指示出被測氣體濃度。除用電容式傳感器外，也可用直接檢測紅外線的量子式紅外線傳感器，并采用紅外干涉濾光片進行波長選擇和配以可調激光器作光源，形成一種嶄新的全固體式紅外氣體分析儀。這種分析儀只用一個光源、一個測量室、一個紅外線傳感器就能完成氣體濃度的測量。此外，若采用裝有多個不同波長的濾光盤，則能同時分別測定多組分氣體中的各種氣體的濃度。

　　與紅外線分析儀原理相似的還有紫外線分析儀、光電比色分析儀等，在工業上也用得較多。

　　非分散紅外分析

　　非分散紅外分析同時采用窄帶濾光片和氣體過濾相關法兩種非色散光譜分析技術結合，適合于氣體不同的測量范圍要求。

　　過濾相關法能夠測量低量程氣體并有效避免交叉干擾，這種*技術能消除弱吸收氣體如CO和高吸收氣體CO2交叉干擾。

　　熱源發出的紅外光被旋轉過濾器過濾，導致系列脈沖信號直接通過包含樣本氣體的單元，當過濾器輪旋轉時固態檢測器反映出信號變化并將信號放大輸出以及顯示。