详细述说红外线气体分析的测量原理?

具体测量过程如何?

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利用红外线(一般在2~12μm波长范围内)通过装在一定长度容器内的被测气体,然后测定通过气体后的红外线辐射强度I 。根据朗伯-比尔吸收定律

2-1.png

式中I 0 -射入被测组分的光强度;
I -经被测组分吸收后的光强度;
k-被测组分对光能的吸收系数;
c-被测组分的摩尔百分浓度;
l-光线通过被测组分的长度(气室长度)。
表明待测组分是按照指数规律对红外辐射能量进行吸收的,该公式也叫指数吸收定律。e-kcl可根据指数的级数展开为
2-2.png

当待测组分浓度很低时,kcl<<1 ,略去各项,可以简化为

2-3.png

此时,表示的指数吸收定律就可以用线性吸收定律来代替。

2-4.png

 
当cl很小时,辐射能量的衰减与待测组分的浓度c成线性关系。
为了保证读数呈线性关系,当待测组分浓度大时,分析仪的测量气室较短;当浓度低时,测量气室较长。
经吸收后剩余的光能用检测器检测,目前常用的检测器有薄膜电容、半导体、微流量检测器三种。
 
 

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