光氣分析儀的原理如何工作?(光氣分析儀的測(cè)量方法有哪些?)
發(fā)布時(shí)間:2023-10-19 15:18:07導(dǎo)語(yǔ):
光氣分析儀是一種用于測(cè)量空氣中NOx(一氧化氮和二氧化氮)濃度的設(shè)備。它利用光學(xué)原理從樣品中測(cè)量光的吸收或散射來(lái)分析氣體的成分。本文將介紹光氣分析儀的工作原理以及常見(jiàn)的測(cè)量方法。
目錄:
1. 工作原理
1.1 光吸收測(cè)量法
1.2 光散射測(cè)量法
2. 光吸收測(cè)量法
2.1 紅外光吸收
2.2 布魯根湯姆森光譜法
3. 光散射測(cè)量法
3.1 散射光自放射法
3.2 主動(dòng)背散射法
3.3 開(kāi)腔微質(zhì)量法
4. 總結(jié)
1. 工作原理
光氣分析儀基于光的相互作用原理來(lái)分析氣體成分。主要有兩種工作原理:光吸收測(cè)量法和光散射測(cè)量法。
1.1 光吸收測(cè)量法
在光吸收測(cè)量法中,光束經(jīng)過(guò)樣品,被樣品中的氣體吸收,然后通過(guò)光學(xué)傳感器測(cè)量被吸收的光強(qiáng)度。測(cè)量結(jié)果與氣體濃度呈線性關(guān)系。
1.2 光散射測(cè)量法
光散射測(cè)量法通過(guò)測(cè)量光在樣品中發(fā)生的散射現(xiàn)象來(lái)獲得氣體濃度信息。散射光強(qiáng)度與氣體濃度之間呈非線性關(guān)系,需進(jìn)行標(biāo)定或擬合,得到準(zhǔn)確結(jié)果。
2. 光吸收測(cè)量法
光吸收測(cè)量法主要有紅外光吸收和布魯根湯姆森光譜法兩種實(shí)現(xiàn)方式。
2.1 紅外光吸收
紅外光吸收法是常見(jiàn)的光氣分析儀工作方法之一。它使用紅外光源發(fā)射特定波長(zhǎng)的光,例如4.6μm,與NOx發(fā)生吸收作用。通過(guò)測(cè)量被吸收的紅外光強(qiáng)度,可以計(jì)算出相應(yīng)的氣體濃度。
2.2 布魯根湯姆森光譜法
布魯根湯姆森光譜法是另一種光吸收測(cè)量方法,適用于多組分氣體分析。它利用光的不同能級(jí)躍遷產(chǎn)生的特定譜線進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量結(jié)果經(jīng)過(guò)計(jì)算后可得到被測(cè)氣體濃度。
3. 光散射測(cè)量法
光散射測(cè)量法利用光在樣品中的散射特性進(jìn)行氣體濃度測(cè)量,可以分為散射光自放射法、主動(dòng)背散射法和開(kāi)腔微質(zhì)量法等三種方法。
3.1 散射光自放射法
散射光自放射法使用特定波長(zhǎng)的激光照射樣品,測(cè)量樣品中的散射光自發(fā)輻射。測(cè)量結(jié)果與氣體濃度之間存在非線性關(guān)系,需進(jìn)行校準(zhǔn)或擬合。
3.2 主動(dòng)背散射法
主動(dòng)背散射法是一種通過(guò)觀測(cè)散射光的背散射強(qiáng)度來(lái)測(cè)量氣體濃度的技術(shù)。樣品中發(fā)生了散射的光被反向散射回測(cè)量系統(tǒng),通過(guò)測(cè)量反向散射的強(qiáng)度,可以推導(dǎo)出氣體濃度。
3.3 開(kāi)腔微質(zhì)量法
開(kāi)腔微質(zhì)量法利用振動(dòng)開(kāi)腔與樣品中分子碰撞導(dǎo)致腔內(nèi)空氣壓力變化的原理進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量結(jié)果與氣體濃度呈線性關(guān)系,適用于測(cè)量高濃度氣體。
4. 總結(jié)
光氣分析儀利用光的吸收或散射特性來(lái)測(cè)量空氣中NOx濃度。根據(jù)不同的測(cè)量原理,光吸收測(cè)量法包括紅外光吸收和布魯根湯姆森光譜法;光散射測(cè)量法包括散射光自放射、主動(dòng)背散射和開(kāi)腔微質(zhì)量法。這些方法各有特點(diǎn),可根據(jù)具體需求選用合適的測(cè)量方法。