红外仪的培训合编.ppt

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。 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。 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。 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）。 。 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。 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。 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。