紅外碳硫分析儀的儀器工作原理
高頻紅外碳硫分析儀結(jié)構(gòu)。深黑色線連接的是電路系統(tǒng)，淺黑色線連接的是氣路系統(tǒng)，虛線方框內(nèi)所示的是裝在屏蔽恒溫箱中的部件。
CO2、S O2等極性分子具有電偶極矩，因而具有振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)等結(jié)構(gòu)。按量子力學(xué)分成分裂的能級(jí)，可與入射的特征波長紅外輻射耦合產(chǎn)生吸收，朗伯—比爾定律反應(yīng)了此吸收規(guī)律。
I=I0exp(－aPL)
式中：I0——入射光強(qiáng)
I——出射光強(qiáng)
a—— 吸收系數(shù)
P——該氣體的分壓強(qiáng)
L——分析池的長度
HCS－500型紅外碳硫分析儀利用了CO2及SO2分別在4.26μm及7.4μm處具有較強(qiáng)吸收帶這一特性，通過測量氣體吸收后的光強(qiáng)變化量,分析CO2及SO2氣體濃度百分含量，間接確定被測樣品中的碳、硫元素的百分含量。
分析室包括紅外光源、反射鏡、調(diào)制盤、吸收池、濾光片和探測器。紅外光源用電加熱到800℃左右產(chǎn)生紅外輻射光，經(jīng)調(diào)制器把光信號(hào)調(diào)制成80Hz的交變信號(hào)入射到吸收池，該紅外光經(jīng)吸收池中的CO2及SO2 氣體吸收后，再經(jīng)過窄帶濾光片濾去除上述波長外的其它光輻射的能量，入射到探測器上，則探測器上測到的是與CO2及SO2氣體濃度相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)，經(jīng)過探測器光電轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，放大后輸出模擬量信號(hào)，經(jīng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換后，通過USB通信口送上位微機(jī)歸一化處理，積分反演為碳硫元素的百分含量。
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