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1、ABB分析仪培训笔记红外分析原理——¢红外光的能量与分子震荡的能量相当。¢近红外区光谱:0.78‐2.5um。¢中红外区光谱:2.5‐40um。¢远红外区光谱:40‐1000um。¢在分子中,根据量子力学理论,分子中存在电子能级和分子内原子间的震动和整个分子转动能级。当电子能级和震动‐转动能级发生跃迁时,就会产生分子吸收光谱或分子发射光谱,表现为带状光谱。如果分子的能级由基态跃迁至激发态,产生吸收光谱:反之产生发射光谱。如下气体无自己的吸收光谱:单元子分子,如惰性气体。对称气体,如H2,O2,N2。这些气体无法用红外分析仪测量。红外的分类:¢按红外光谱
2、的特性分类:¢1,分光型红外分析(色散型)。优点:选择性好,灵敏度较高。缺点:分光后,光束能量小(limas11,multiwave)。¢2,非分光型红外分析仪(非色散型)。灵敏度更高,信/噪比高,稳定性好。缺点:吸收峰有重叠。(Uras14,Uras26).¢按检测器分类:¢1,薄膜电容检测器。¢2,微流量检测器。¢3,半导体检测器。¢按光学系统分:¢单光路:Multiwave,Limas11.¢双光路:URAS14.URAS26Caldos27半导体,不防水,不防腐;Caldos25金属丝,防水,防腐;LS25激光,原位安装,不受粉尘等影响,应用前
3、途大。1ABB分析仪培训笔记如果光与分子以特定的方式发生相互作用,则物质吸收该波长的光。产生吸收光谱。这时我们称之为红外活性。红外分:分光型和非分光型。所谓分光型:只发出特定的波长光,比如只发出被测介质CO2的吸收波长光;非分光型(非色散):发出连续光,所有的光都找到被测介质上,比如CO2,则只有4.7μm的红外光才能被吸收。分光型只能被吸收一个波峰;非分光型可以被吸收多个波峰。分光型抗干扰能力强,选择性强。光源都一样,分光型用滤光片来选择光谱频率。非分光型用检测器来选择,测什么气体,就在检测器中充100%浓度的同类型气体。被测气体吸收光后,发热,然后
4、在密闭容器内压力升高,从而推动检测电容动片的移动,电容大小的变化和被测气体浓度变化对应关系。气室之长短和气体浓度有关,测量量程越大,气室将越短;反之,气室将越长。单一光源最多只能测两个组分;多组分则选双光源,一个光源只能测两个组分。红外分析仪的光源的寿命可以达到10多年,怕振动。光源判断好坏:13Ω,灯丝如断,则分析表的显示数字不变。光源有4根引出脚,每根旁边的引脚都和它相邻的那根出脚相短接。2ABB分析仪培训笔记红外光源可用肉眼看见些的,环境亮度越低,会更明显些的。红外光源和电压的关系:2.2w对应5.6v;3.7w对应7.2v;5.2w对应8.6v
5、电压变化范围:±0.5v所以在取下灯丝来测量开路电压时,最大不超过8.6v。光源的功率可以在软件里面设置,当光源使用年久后,有衰减,可以在软件中提高一档电压。光源安装于气室上时,气室上有5个眼,中间的那个眼必须对准光丝——这个是所谓光路平衡的粗调。细调则是手轮调节。一台仪表等到需要粗调,则这个光路基本报废。切光马达的频率:7.3赫兹。马达有3根引线,任何两根引线之间电阻为40Ω。新马达,是用光栅来测量频率。红外仪的构成——¢1,调制单元。¢a,光源。¢b,切光片。¢c,切光马达。¢2,气室。¢3,标定池。¢4,检测器。¢5,加热器。¢6,压力传感器。¢
6、7,电源模块¢8,SSI电路板.¢9,AMC电路板.3ABB分析仪培训笔记Uras26方框图:红外为使得分析模块小型化以便可以测量多组分,把测量和参比气室做成一体,为此切光片做成异步型,即:通过切光片,光分时通过测量侧气室和参比气室。切光片上红色对应测量侧,绿色对应参比侧气室。检测电容的动片,即使是通零点气,也是在振动的,以一个固定的频率来振动。动片的振动幅度和被测气体的浓度有关,频率为7.3Hz,4ABB分析仪培训笔记测量池和参比池的光波形是相差180°,不能有偏差,即:马达和切光片要同步,它们之间要固定死,不能有打滑现象。检测器也对相位有影响,但不
7、大。马达坏了,光源不能调制成正玄波,检测器的模拟放大器不能放大信号,分析仪的显示将没有变化。气室:镀氟化钙。调光路平衡:使得测量和参比的光强一致。气室是红外分析仪故障最多的地方。气室变脏:指示值偏高/指示值波动大/通零点气标定,示值下不来。气室有水分,示值是跳动的变化。气室最长200mm,最短0.3mm。短气室的做法:4层镜片,中间2层走样气,其间距就是0.3mm。测高量程时(小气室):排气的背压会影响测量值的波动。故障现象:红外零点气没问题,量程气通时,升到最高点,然后一点点往下走,原因:参比和样气有渗漏(可对测量气室灌水,会发现参比气室有水分)。气
8、室拆卸的时候,卡进去的那头有一个定位销,而检测器那头有两个定位销,一定得对准。有一种安全气室,