新型双光路红外分析仪的原理示意图,该仪器采用薄膜电容检测器,其接收气室属于串联型结构,有前、后两个气室。请说明其工作原理。
新型双光路红外分析仪的工作原理与老式双光路分析仪基本相同,不同之处是,检测器的两个接收气室6和7按光路一前一后串联布置。按光路顺序先进入的室叫前接收气室(简称前室),后进入的室叫后接收气室(简称后室)。前室与后室之间用一片晶片(如氟化钙)把两个接收气室隔开。
在检测器的内腔中位于两个接收室的一侧装有薄膜电容检测器,并由通道分别把前室和后室与薄膜电容器的内腔连通。通过参比气室和测量气室的两光路都交替地射入前室和后室。在较短的前室6充有被测气体,这里的辐射吸收主要是发生在红外线光谱“谱带”的中心处,在较长的后室7也充有被测气体,由于后室采用光锥结构,它吸收“谱带”两侧的边缘辐射。
检测器吸收特性曲线如图2-10所示。
当测量气室通入不含待测组分的混合气(零点气)时,它不吸收待测组分的特征波长,红外辐射波前、后接收气室待测组分吸收后,室内气体被加热,压力上升,检测器内电容器薄膜两边压力相等,接收气室的几何尺寸和接收气室充入气体的浓度都是按上述原则设计的,即测量气室通零点气时,检测器内气体被加热,前后两室压力相等。
当测量气室通入含有待测组分的混合气体时,因为待测组分在测量气室已预先吸收了一部分红外辐射,使射人检侧器的辐射强度变小。此辐射强度的变化主要发生在谱带的中心处,主要影响前室的吸收能量,使前室的吸收能量变小。被待测组分吸收后的红外辐射把前、后室的气体加热,使其压力上升,但能量平衡已被破坏,所以前后室的压力就不相等,产生了压力差,此压力差使电容器膜片位置发生变化,从而改变了电容器的电容量,因为福射光源己被调制,此电容的变化量通过电气部件转换为交流的电信号,放大后由指示表或记录仪指示出待测组分的浓度。
本文来自:压缩空气流量计 智能涡街流量计