ABB 培训教程2003

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1、红外分仪仪培训教程YonghuaLiuSeniorEngineerABB(CNAUS).Phone:(010)64231927Cell:13911118381Fax:(010)64231632Email:Yonghualiu@cn.abb.com电磁波频谱光谱区域波数(cm-1)电子激发电子跃迁分子跃迁分子转动106105103102104107101X-射线紫外线红外线微波14,2854,000400100近红外中红外远红外Absorbance弱强红外光谱近红外区光谱范围：0.78-2.5um。中红外区光谱范围：2.5-40um。远红外区光谱

2、范围：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能级以及整个分子转动能级。当电子能级和原子间的震动能级以及整个分子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。红外光谱电子能级跃迁吸收光谱位于紫外和可见光波段，（200-780）nm.1-20eV分子内原子间的震动能级发生跃迁时吸收光谱位于近红外和中红外波段（780nm-25um）。0.05-1eV.整个分子转动能级发生跃迁时，吸收光谱位于远红外和微波波段（25

3、-10000）um。0.001-0.05eV红外光谱分子不同能级间的跃迁，产生不同的分子吸收或发射光谱。震动能级跃迁所产生的电磁波谱处于中红外光谱区。当特定的波长的红外光与分子相遇时，如果光与分子不发生相互作用，则光随即通过该物质，不产生吸收光谱：N2SymmetricalHomonuclearMolecule:l=2-25µm红外光谱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。我们称之为红外活性。HCll=3.4µm红外光谱l=4.7µmCO红外光谱将双原子红外活性分子看作是震动偶极子当光子与样品中的分子相互作用

4、时，会产生两种结果。1，光子的震动频率与分子的震动频率不匹配。2，光子的频率与分子的震动频率相互匹配，此时分子就吸收光子的能量，使偶极子的振幅增大频率不变。分子震动分子是由原子组成的氢和氧原子水分子H2HHHHOO分子震动伸缩振动和弯曲振动对称振动H-O-H不对称H-O-H弯曲振动H-O-HHHHHHOOOH几种气体分子的特征吸收波长分子式特征吸收峰波长UMCO2.374.65CO22.74.2614.5CH43.37.65C2H43.455.3710.5NH310.4NO5.2SO27.3H2O2.02.8红外分析仪的原理其测量是基于在2.5

5、－8UM中红外光谱区域特殊气体的不同原子的分子健间的谐振吸收。被测量的各种气体依靠特定的吸收健来区分。每一气体有自己的吸收光谱。即（指纹）。以下气体无自己的吸收光谱：单原子分子，如Ar，HE等惰性气体。对称气体，如H2,O2,N2等。这些气体无法用红外测量。郎伯比尔定律：红外分析仪的原理A吸收的光能。I0进入测量池的光能。I1离开测量池的光能。ε(λ)样品组分的消光系数。Ρ样品组分的浓度。L样品池的长度。红外分析仪的分类按红外光谱的特性分类：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,mult

6、iwave)。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(URAS)。按检测器分类：1，薄膜电容检测器(URAS)。2，微流量检测器(SIEMENS)。3，半导体检测器(limas11,multiwave)。红外分析仪的分类按光学系统分：单光路：Multiwave,Limas11.双光路：URASUras:PrincipleDesignChopperwheelRadiationsourceShutterN2MeasuringCellCODetector红外分析仪的组成调制单元。光源。切光片。切光马达。

7、气室。标定池。检测器。加热器。压力传感器。PowersupplymoduleSSIboardAMCboardSysconboard。方块图调制单元位置：附于主架上。结构：1接受盘，2一个或两个光源，3切光片，4切光马达.功能：计算机控制同步马达驱动切光片，切光片交替的覆盖测量和参比气室。光线在每一周内交替的通过测量和参比气室各两次，。通过把光调制，使测量信号更加稳定。调制单元调制单元光圈位置：光圈和其调节轮位于气室和调制单元之间的主架上。结构：主架上通常安装有两个光圈。调节轮驱动其水平方向移动。功能：光圈起遮光器的作用。用以调节光路平衡。光圈光

8、源红外光源：按类型分类，单光源（ABB和SIEMENS)和双光源.按发光体分类，陶瓷光源（ABB)，合金丝光源。激光光源（成本高，寿命短）。ABB光源