红外气体分析测试技术.ppt

NDIR（非分光红外）气体分析仪特定波长的获得但是由于棱镜分光必须采用机械转动的方法，因此并不合用于便携式仪器和现场类仪器，在这种情况下，滤光片分光就成了这类红外气体检测仪器的首选。由于滤光片不能像棱镜分光那样仔细地将波长分成单波长，因此又称为非色散红外方法，就是NDIR（非分光红外）。第30页，共45页，星期日，2025年，2月5日NDIR气体分析仪作为一种快速、准确的气体分析技术，特别连续污染物监测系统（CEMS）以及机动车尾气检测应用中十分普遍。国内NDIR气体分析仪的主要厂家大都采用国际上八十年代初的红外气体分析方法，如采用镍锘丝作为红外光源、采用电机机械调制红外光、采用薄膜电容微音器或InSb等作为传感器等。由于采用电机机械调制，仪器功耗大，且稳定性差，仪器造价也很高。同时采用薄膜电容微音器作为传感使得仪器对震动十分敏感，因此不适合便携测量。随着红外光源、传感器及电子技术的发展，NDIR红外气体传感器在国外得到了迅速的发展。主要表现在无机械调制装置，采用新型红外传感器及电调制光源，在仪器电路上采用了低功耗嵌入式系统，使得仪器在体积、功耗、性能、价格上具有以往仪器无法比拟的优势。NDIR（非分光红外）气体分析仪第31页，共45页，星期日，2025年，2月5日NDIR型气体传感器一般有两种设计：1、双光源，NDIR滤光片覆盖在光源上，使用高增益（高价位）的单通道红外接收器。双光源的红外传感器的特点：外围电路的信号容易提取，一般的电子元器件和设计都能实现光电信号的转换，但其缺点是显而易见的：①、双光源对电的消耗大。②、光源与光源之间的距离大造成信号补偿的不准确性。③、光源面积不规则，NDIR滤光片不能完全覆盖。④、要求大尺寸的NDIR滤光片。NDIR（非分光红外）气体分析仪第32页，共45页，星期日，2025年，2月5日第1页，共45页，星期日，2025年，2月5日随着经济发展，交通、工业产生的大量烟气进入大气中，使大气污染日益严重。烟气分析测试技术空气污染越来越受到重视，对有害气体的分析测量对大气污染治理尤其重要。第2页，共45页，星期日，2025年，2月5日烟气分析测试技术目前比较成熟的5种气体成分分析仪所采用的测试方法。第3页，共45页，星期日，2025年，2月5日紫外法与红外法类似,也是使用选择性检测器测定样品气中特定成分引起的紫外线吸收量的变化来确定气体的浓度紫外法测量精确度不高，同等性能、功能情况下仪器价格比红外线高。烟气分析测试技术第4页，共45页，星期日，2025年，2月5日化学发光法测量NO是一种特殊的方法。它通过测量NO与臭氧(O3)反应产生的光的强度来确定NO浓度。红外法同样是测量NO的一种分析方法,如果不考虑测量标准,两种方法都可以采用。化学发光法不足之处是其发光在瞬间完成，发光强度峰值衰减时间短，光背景高，造成检测结果稳定性和重现性差，另外，需要发光时间，目前可以被利用的发光试剂不多，因此该法的推广应用受到一定程度的限制。烟气分析测试技术第5页，共45页，星期日，2025年，2月5日由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样，气体分析仪的种类繁多。常用的有：1.热导式气体分析仪2.电化学式气体分析仪3.红外线吸收式分析仪等烟气分析测试技术第6页，共45页，星期日，2025年，2月5日热导式气体分析仪一种物理类的气体分析仪表。它根据不同气体具有不同热传导能力的原理，通过测定混合气体导热系数来推算其中某些组分的含量。这种分析仪表简单可靠,适用的气体种类较多,是一种基本的分析仪表。但直接测量气体的导热系数比较困难，所以实际上常把气体导热系数的变化转换为电阻的变化，再用电桥来测定。JRD-1010型热导式氢分析器烟气分析测试技术第7页，共45页，星期日，2025年，2月5日优点：热导式分析仪器是一种结构简单、性能稳定、价廉、技术上较为成熟。适用的气体种类较多，是一种基本的分析仪表缺点：热导式分析仪器对气体的压力波动、流量波动十分敏感，介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响较大，所以必须安装复杂的采样预处理系统。烟气分析测试技术第8页，共45页，星期日，2025年，2月5日电化学式气体分析仪一种化学类的气体分析仪表。它根据化学反应所引起的离子量的变化或电流变化来测量气体成分。优点：体积小、检测速度快、准确、便携、可现场直接检测和连续检测。缺点：电化学式气体分析仪中使用成本较大，在实际使用中还会普遍存在取样流量、气体交叉干扰（电化