紅外氣體(ti) 分析儀(yi) 原理

　　紅外線氣體(ti) 分析儀(yi) ，是利用紅外線進行氣體(ti) 分析。它基於(yu) 待分析組分的濃度不同，吸收的輻射能不同．剩下的輻射能使得檢測器裏的溫度升高不同，動片薄膜兩(liang) 邊所受的壓力不同，從(cong) 而產(chan) 生一個(ge) 電容檢測器的電信號。這樣，就可間接丈量出待分析組分的濃度。　

　　1、比爾定律

　　紅外線氣體(ti) 分析儀(yi) 是根據比爾定律製成的。假定被測氣體(ti) 為(wei) 一個(ge) 無窮薄的平麵．強度為(wei) k的紅外線垂直穿透它，則能量衰減的量為(wei) ：I=I0e-KCL（比爾定律）　

　　式中：I--被介質吸收的輻射強度；　

　　I0--紅外線通過介質前的輻射強度；　

　　K--待分析組分對輻射波段的吸收係數；　

　　C--待分析組分的氣體(ti) 濃度；

　　L--氣室長度（赦測氣體(ti) 層的厚度）　

　　對於(yu) 一台製造好了的紅外線氣體(ti) 分析儀(yi) ，其丈量組分已定，即待分析組分對輻射波段的吸收係數k一定；紅外光源已定，即紅外線通過介質前的輻射強度I0一定；氣室長度L一定。從(cong) 比爾定律看出：通過丈量輻射能量的衰減I，就可確定待分析組分的濃度C了。　　

　　2、分析檢測原理

　　紅外線氣體(ti) 分析儀(yi) 由兩(liang) 個(ge) 獨立的光源分別產(chan) 生兩(liang) 束紅外線該射線束分別經過調製器，成為(wei) 5Hz的射線。根據實際需要，射線可通過一濾光鏡減少背景氣體(ti) 中其它吸收紅外線的氣體(ti) 組分的幹擾。　　

　　紅外線通過兩(liang) 個(ge) 氣室，一個(ge) 是充以不斷流過的被測氣體(ti) 的丈量室，另一個(ge) 是充以無吸收性質的背景氣體(ti) 的參比室。工作時，當丈量室內(nei) 被測氣體(ti) 濃度變化時，吸收的紅外線光量發生相應的變化，而基準光束（參比室光束）的光量不發生變化。從(cong) 二室出來的光量差通過檢測器，使檢測器產(chan) 生壓力差，並變成電容檢測器的電信號。此信號經信號調節電路放大處理後，送往顯示器以及總控的CRT顯示。該輸出信號的大小與(yu) 被淵組分濃度成比例。　

　　我們(men) 所用的檢測器是薄膜微音器。接收室內(nei) 充以樣氣中的待淵組分，兩(liang) 個(ge) 接收室中間用一個(ge) 薄的金屬膜隔開，在兩(liang) 測壓力不同時膜片變形產(chan) 生位移，膜片的一側(ce) 放一個(ge) 固定的圓盤型電極。可動膜片與(yu) 固定電極構成了一個(ge) 電容變進器的兩(liang) 極。整個(ge) 結構保持嚴(yan) 格的密封，兩(liang) 接收氣室內(nei) 的氣體(ti) 為(wei) 動片薄膜隔開，但在結構上安置一個(ge) 大小為(wei) 百分之幾毫米的小孔，以使兩(liang) 邊的氣體(ti) 靜態平衡。輻射光束通過參比室、丈量室後，進進檢測器的接收室。被接收室裏的氣體(ti) 吸收，氣體(ti) 溫度升高，氣體(ti) 分子的熱運動加強，產(chan) 生的熱膨脹形成的壓力增大。當丈量室內(nei) 通進零點氣（N2）時，來自兩(liang) 氣室的光能平衡，兩(liang) 邊的壓力相等，動片薄膜維持在平衡位置，檢測器輸出為(wei) 零。當丈量室內(nei) 通進樣氣時，丈量邊進進接收室的光能低於(yu) 參比邊的，使丈量邊的壓力減小，於(yu) 是薄膜發生位移，故改變了兩(liang) 極板問的間隔，也改變了電容量C。　　

　　紅外線氣體(ti) 分析儀(yi) 用來分析各種多原子氣體(ti) ,如:C2H2、C2H4、C2H5OH、C3H6、C2H6、C3H8、NH3、CO2、CO、CH4、SO2等。不能用來分析同一種原子構成的多原子氣體(ti) 以及惰性氣體(ti) ，如：N2、Cl2、H2、O2以及He、Ne、Ar等。