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高頻紅外碳硫分析儀的儀器工作原理

* 來源 : * 作者 : admin * 發(fā)表時間 : 2021-01-19 15:40:16 * 瀏覽 : 1071

  紅外碳硫分析儀的儀器工作原理

  高頻紅外碳硫分析儀結構。深黑色線連接的是電路系統(tǒng),淺黑色線連接的是氣路系統(tǒng),虛線方框內所示的是裝在屏蔽恒溫箱中的部件。

  CO2、S O2等極性分子具有電偶極矩,因而具有振動、轉動等結構。按量子力學分成分裂的能級,可與入射的特征波長紅外輻射耦合產生吸收,朗伯—比爾定律反應了此吸收規(guī)律。

  I=I0exp(-aPL)

  式中:I0——入射光強

  I——出射光強

  a—— 吸收系數(shù)

  P——該氣體的分壓強

  L——分析池的長度

  HCS-500型紅外碳硫分析儀利用了CO2及SO2分別在4.26μm及7.4μm處具有較強吸收帶這一特性,通過測量氣體吸收后的光強變化量,分析CO2及SO2氣體濃度百分含量,間接確定被測樣品中的碳、硫元素的百分含量。

  分析室包括紅外光源、反射鏡、調制盤、吸收池、濾光片和探測器。紅外光源用電加熱到800℃左右產生紅外輻射光,經調制器把光信號調制成80Hz的交變信號入射到吸收池,該紅外光經吸收池中的CO2及SO2 氣體吸收后,再經過窄帶濾光片濾去除上述波長外的其它光輻射的能量,入射到探測器上,則探測器上測到的是與CO2及SO2氣體濃度相對應的光強,經過探測器光電轉化為電信號,放大后輸出模擬量信號,經A/D模數(shù)轉換后,通過USB通信口送上位微機歸一化處理,積分反演為碳硫元素的百分含量。