光学气体分析仪

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1、《成分分析仪表》课程总结光学气体分析仪摘要随着工业生产自动化水平的提升以及生产流程安全高效运行要求不断提高，过程分析仪器在工业过程控制屮得到了越来越多的应用。光学气体分析仪作为分析仪表的重要一种，应用广泛，在国内也受到了重视，得到了广泛应用。而光学气体分析仪中最常见的是红外气体分析仪及激光气体分析仪。关键词：分析仪表光学气体分析仪红外气体分析激光气体分析1•引言1.1.分析仪表W内现状过程分析仪器又称在线分析仪器，是用于工业生产流程中对物质的成分及性质进行自动分析与测量仪器的总称，重点为燃烧控制、废气安全回收

2、、流程工艺控制、质量监测所需的自动化分析产品，所显示的数据反映生产中的实时状况。工业过程分析仪器应用领域极其广泛，涉及石油化工、钢铁冶金、水泥建材、生化制药、微电子、天然气、煤矿安全、空气分离、环境保护、航空航天、科学研究等行、Ik。工、Ik.过程分析仪器包括液体分析仪器、气体分析仪器和固体分析仪器三类，其中，工业过程气体分析仪器用于工业过程中气体浓度或成分的在线实时分析。随着工业生产自动化水平的提升以及生产流程安全高效运行耍求不断提高，过程分析仪器在工、Ik过程控制中得到了越来越多的应用。觅然中国市场规模正

3、在逐渐増大，但相比工业发达岡家，作为提高工业技术水平的重要工其，工业过程分析仪器在中岡的应用水平仍较低。12006-2009年中国工业过程分析仪器25%20%15%10%5%0%市场规模及市场増长率（亿元）111从细分行业看，过程气体分析仪器应用十分广泛，涵盖石油化工、钢铁冶金、能源电力、水泥建材、生化制药、微电子、空分、焦化、天然气、煤化工、航天航空等多个行、Ik。从国家产业政策来看，传统重工业整合趋势明显。国家不断出台政策推进行业兼并重组，提升产业集中度。从短期看，产业调整政策对传统重工业的过程气体分析市

4、场可能产生一定的负面影响，尤其对小型企业影响更为明显。0前，小型工业企业主要采用低端的传统过程气体分析仪。因此，未来1-2年市场的低端过程气体分析仪的需求增长有限。在石化行业，随着我网石油化工装置的大型化和整体技术装备水平的提升，以及在节能降耗、提高质景、治污减排和安全生产方面要求的提高，在线分析仪器的重要性和使用量与H俱增。国外已经大量采用在线分析仪器取代实验室仪器，以提高自动化水平、降低人工成木，实现生产的精细管理。我国流程工业中相当一部分企业0前仍以实验室分析为主，人工劳动量大，数据实时性差，不能对生产

5、进行优化控制，效率难以提高。部分企业已认识到这些问题，正在逐步加大在线分析仪器投入的力度。1.2.光学气体分析仪同内现状光学气体分析仪作为分析仪表的重要一种，应用广泛，在国内也受到了重视，得到了广泛应用。2.气体分析仪原理及应用2.1.红外气体分析仪2.1.1.工作原理红外气体分析仪工作原理是基于不同的气体宥选择性的吸收一定波长的红外线这一性质，气体分子对红外线的吸收是山于分子振动和转动引起的，只有在红外线光谱的频率与分•了•木身的特定频率一致时，这种分•了•才能吸收红外光谱辐射能。除了单原子气体和同核双原子

6、气体外，几乎所冇的士化合物分子组成的气体或蒸汽对1〜25um范围的红外线都有吸收作用。不同的气体或蒸汽对红外线有不同的吸收光谱。吸收符合比耳定律:I=Ioe'kdo式中I。——光通过被测气体前的光强I——光通过被测气体后的光强K——被测气的吸收系数C——被测气的百分浓度L——被测气厚度(气室强度)在某一仪器中，I。、L、K都是一定的，只有被测气的浓度是变量，因此测定红外线通过某种气体后的能量损失，即可测出该气体的浓度。仪器组成红外线气体分析仪可分预处理单元、一次仪表和二次仪表三部分。预处理单元包括过滤器、干燥

7、器、三通阀、稳压阀、流量计五个组成部分。一次仪表拈红外光源、切光装置、工作气室、参考气室、检测器、前置级和恒温加热灯泡。二次仪表包括主放大器与指示电路、光源稳流电路、恒温控制电路和电源稳压电路。仪器的使用与维护红外线分析仪是比较娇气、昂贵的仪器，修理前必须熟读其使用说明书，对于一些重耍的技术数据及一些使用耍点耍记清楚。如红外光源的电压、电流、电阻值。有必耍时参考其他厂家的说明书及有关书刊介绍的一些修理、调校经验介绍，来丰富自己的经验,缩短修理时间，避免走弯路。动手之前要把故障情况问清楚，也拈故障现象、发生原因

8、及规律，通过仪器的表头、各指示灯、各调节旋钮是否起作用做到故障大致范围心屮有数。要坚持先从外部查到内部，先查简单的后查复杂的，先查易发生故障的部位，后查特殊情况的原则。耍从原理分析入手，忌乱拆乱调。耍学会区别预处理单元还是一次仪表或二次仪表的快速判别故障的宥效办法，是提高修理仪器速度的关键。耍真正搞懂红外线分析的工作原理，才能处理好各种类型的故障。光路平衡调节是至关重要的，调不好会出现“回程”，一定