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高頻紅外碳硫儀的分析原理
發布時間:2019-12-20 點擊:2187

要正確理解什么是高頻紅外碳硫儀的分析原理,首先,我們可以逐字分析,高頻,紅外。


什么是高頻?

指高頻感應加熱:樣品在高頻感應中加熱,瞬間產生高溫,在富氧條件下,樣品中的碳轉化成CO2,硫轉化成SO2。


高頻感應加熱工作原理

當金屬導體處于一個高頻交變電場中,根據法拉第電磁感應定律。將在金屬導體內產生感應電動勢,由于導體的電阻很小,從而產生強大的感應電流。交變磁場將使導體中電流趨向導體表面流通,引起集膚效應,瞬間電流的密度與頻率成正比,頻率越高,感應電流密度集中于導體表面,即集膚效應就越嚴重,有效的導電面積減少,電阻越大,從而使導體迅速升溫。


什么是紅外?

指紅外光檢測:CO2測量波長為4.26μm,SO2為7.4μm,都在紅外波段。利用紅外吸收法定量測量氣體濃度。


紅外檢測工作原理

CO2,SO2等氣體分子在紅外光波段,具有選擇性吸收譜圖,當此特定波長的紅外光通過CO2或SO2氣體后,能產生強烈的光吸收,此吸收規律可由朗伯-比耳定律得出。

I0(λ)=Ii(λ)(-α(λ)CL)

由于探測器是將光信號轉換為電信號,當探測器工作在線性區域內,則公式改寫為:

V0(λ)=Vi(λ)(-α(λ)CL)
式中:Ii(λ)、Vi(λ)分別為特定波長λ的入射光強和對應的電信號值。
I0(λ)V0(λ)分別為通過吸收池后出射光強和對應的電信號值。
α(λ)為測定氣體在特定波長λ的吸收系數。
C為被吸收池的濃度。L為被吸收池的長度。

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吸收器光路圖

由上式可知,當選定某一特定波長并且確定了分析池(吸收池)長度時,由測量光強I0能換算出混合氣體中被測氣體的濃度,這就是紅外吸收法能定量測量氣體濃度的基本原理。本儀器選定的測量波長:CO2為4.26μm,SO2為7.4μm?


上述原理是對測量氣體而言,本儀器測量的固體材料中碳和硫的百分含量,因此試樣料必須經高溫氧化后通過檢測,再進行積分、歸一化等處理過程,才能達到最終分析結果。

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