红外分析仪的培训教程
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红外分析仪的分类
按光学系统分: 单光路:
双光路
红外分析仪的组成
调制单元。 光源。 切光片。 切光马达。 气室。 检测器。 加热器。 压力传感器。
调制单元
调制单元
位置:附于主架上。 结构:1接受盘,2一个或两个光源,3切光片,4切 光片和切光马达的连接,5电路板(光源电源接头, 同步马达接头,光栅。),6 用以密封光源和调制 单元的O型圈)。 功能:计算机控制同步马达驱动切光片,切光片 交替的覆盖测量和参比气室。光线在每一周内交 替的通过测量和参比气室各两次 ,红外检测器的 信号通过安装在马达驱动轴上的标杆切割光栅来 排列。通过把光调制,使测量信号更加稳定。
光
圈
位置:光圈和其调节螺钉位于气室和调制单元之间的
主架上。
结构:主架上通常安装有两个光圈。调节螺钉驱动其
水平方向移动。 功能:光圈起遮光器的作用。用以调节光路平衡。
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光 源
红外光源:
按类型分类,单光源(ABB和SIEMENS)和双光源. 按发光体分类,陶瓷光源(ABB),合金丝光源。激光
检测器
功能:光线进入检测器被所添充的气体吸收,通过 分子碰撞把热能迅速转变为压力。压力的变化转 变为电容的变化。通过高阻抗电路放大产生相应 的MV信号 特点:温度变化影响小,选择性好,灵敏度高。 缺点:薄膜易受机械震动的影响,调制频率不能 提高。
微流量检测器
其测量微小气流,其传感元件是两个微型热丝电阻,和另
。
气
室
清理:拆下气室,对着阳光观察参比和测量侧,比较
两侧是否接近,如果污染较严重,需要清洗,一般用, 蒸馏水,酒精,丙酮等。
气
室
检测器
位置:位于气室的末端。根据应用,可以安装1-4 个检测器,每一光路最多可以安装两个检测器。 结构:薄膜电容检测器:又称薄膜微音器,由金 属薄膜动极和定极组成电容器,当接收气室的压 力受红外辐射能的影响而变化时,推动动片相对 于定片移动,把被测组分的变化转化为电容量的 变化。
光源(成本高,寿命短)。 ABB光源是陶瓷光源,抛物面反射体,寿命长,密封 隔爆。 为增长寿命,内部填充特殊气体。
光 源
切光片
切光片,把光源的光变成断续的光,对红外光进行调
制,使检测器信号成为交流信号,便于放大器放大, 可以改善检测器的响应时间特性。 两个内圈用于透过参比光,两个外圈用于透过测量光。
切光片
切光马达
切光马达
切光马达,频率7.3Hz.频率增高,灵敏度降低,原因:
在一个周期内,接收到的辐射能减少,另外,气体的 热量及压力传递跟不上辐射能的变化。
气
室
位置 :位于带有调制单元的主架和检测器或校验 单元之间。 结构:铝管,分两种类型。1 化学抛光,2 镀金。铝 管中间有隔墙沿纵向把它一分为二。两端用红外 窗口密封。一侧为参比侧(充氮气,完全密封)。
一侧为测量侧,参比侧充入氮气。窗口材料(氟
化钙)要求有良好的透射性能,不分光,不反射。 要有一定的机械强度。不易破裂,不怕潮湿,能 经受温度变化。对介质有良好的化学稳定性。
气
室
功能:1理想的光反射,2防腐蚀,3化学抛光气室提供较 高的信号稳定性,尤其是用于烟气的测量,4反射特性 在调柱平衡时给与纠正。5对于特殊的应用有特殊的气 室。如流动参比气室,带虑波器的气室(滤波气室充 有干扰气体)。
故障处理
零点飘移测量值飘移,由以下可能的原因: 1样品管线脏。 2气室脏。 3气路有漏点。 4检测器灵敏度变低。 5接线不好。 6电路板有故障。 7测量微量组分的气路要吹扫。 8交叉灵敏度干扰。
故障处理
测量信毫不太灵敏,可能有以下原因: 1内标池故障。 2检测器故障。 3气室脏。 4量程气不准。 5气路有漏点。 6滤掉了或反应了。 7旁路量小。
故障处理
无测量信号(通零点气和量程气无变化),可能 有以下的原因: 1电源故障。 2光源故障。 3光源电压故障 (检查接线,检查两块电路板)。 4切光马大不运转 。 5检测器故障。 6 IR 电路板故障。 7检查接线。 8检查气路。
故障处理
测量值读数不稳定,可能有以下原因: 1 震动(增加滤波长数 ,改变马达频率)。 2气路泄漏 。 3灵敏度降低。 4温度变化超限。 5周围有样品组分 。 6压力有大的波动。 7不件有松动。 8硬件故障。
红外分析仪的原理
红外光的能量与分子震荡的能量相当。 在分子中,根据量子力学理论,分子中存在电子
能级和分子内原子间的震动和整个分子转动能级。 当电子能级和震动-转动能级发生跃迁时,就会产 生分子吸收光谱或分子发射光谱,表现为带状光 谱。如果分子的能级由基态跃迁至激发态,产生 吸收光谱:反之产生发射光谱。
外两个组成会斯通电桥,热丝电阻通电加热到一定温度。 当有气体流过时,带走部分热量,使热丝元件冷却,电阻 变化,通过电桥转变为电信号。 热丝原件有两种,一种是栅状镍丝电阻,建成镍格栅.它是 把很细的镍斯编织成栅栏状,这种热丝垂直装配于气路中, 为流量从格栅中间通过。另一种是铂丝电阻,在云母片上 用超微技术,光刻上很细的铂丝制成,这种铂丝电阻平行 装配于气路通道中,为流量从其表面通过。 特点:耐震性能好。
红外分析仪的分类
按红外光谱的特性分类: 1, 分光型红外分析(色散型)。优点:选择性好, 灵敏度较高。缺点:分光后,光束能量小 2, 非分光型红外分析仪(非色散型)。灵敏度更 高,信/噪比高,稳定性好。缺点:吸收峰有重叠。 按检测器分类: 1,薄膜电容检测器。 2,微流量检测器。 3,半导体检测器。