成分分析技术及仪表课件.ppt

《成分分析技术及仪表课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、传感器与仪表目录6.1概述6.2热导式气体分析仪6.3红外线气体分析仪6.4色谱分析仪6.5氧分析仪6.6工业电导仪传感器与仪表目录6.7浓度计6.8PH计6.9硅酸根表6.10钠表6.11溶解氧表6.12成分分析仪表的选用传感器与仪表6.1概述成分分析主要是用来检定、测量物质的组成和特性，研究物质的结构按工作原理、测试对象、使用目的及使用场合来进行分类按测量原理不同可分为电化学式、热学式、磁学式、射线式、光学式、电子光学式、离子光学式和色谱式等；按测量对象不同可分为气体成分分析、液体成分分析、金属成分分析和酸碱度分析仪表等传感器与仪表6.1概述按使用目的不同可分为定性成分

2、分析仪表和定量成分分析仪表；按使用场合不同可分为实验室成分分析仪表、过程成分分析仪表以及便携式成分分析仪表等传感器与仪表6.2热导式气体分析仪热学式气体分析仪利用不同气体导热特性不同的原理进行分析的常用于分析混合气体中H2、CO2、NH3、SO2、Ar等组分的百分含量传感器与仪表6.2.1工作原理各种气体都具有一定的导热能力，但是程度有一定差异，各有不同的导热系数。对于多组分气体，由于组分含量的不同，混合气体导热能力将会发生变化。根据混合气体导热能力的差异，就可实现气体组分的含量分析。热导式气体分析仪是通过对混合气体的导热系数的测量来分析待测组分的含量传感器与仪表6.2.2

3、热导检测器直接测量气体的导热系数比较困难，热导式分析仪大多是把导热系数的测量转变成电阻的测量，将由于混合气体中待测组分含量变化所引起总的导热系数的改变转换为电阻的变化热导池结构直通式结构传感器与仪表6.2.2热导检测器被测气体由小室下部引入，从小室上部排出，热丝的热量通过混合气体向室壁传递。热丝的热平衡温度将随被测气体的热导系数变化而改变。热丝温度的变化使其电阻值亦发生变化，通过电阻的变化可得知气体组分的变化传感器与仪表6.2.2热导检测器根据待分析的气体流过检测器的方式不同，热导检测器的结构分为直通式、扩散式和对流扩散式扩散式结构对流扩散式结构型式扩散式：反应缓慢，滞后较

4、大，受气体流量波动影响较小对流扩散式：气样是由主气路扩散到气室中，然后由支气路排出，气流有一定速度，气体不产生倒流。传感器与仪表6.2.3测量电路将待测组分含量的变化通过热导检测器转换成电阻值变化，电阻的测量大多可采用电桥法。当待测组分含量发生变化，即待分析气体的导热系数变化，测量气室中的电阻丝的电阻值Rm也发生变化，电桥失去平衡，桥路输出变化反映待测组分含量的多少。还可以采用双臂单电桥测量系统或采用双电桥测量传感器与仪表6.3红外线气体分析仪利用不同气体对不同波长的红外线具有选择性吸收的特性来进行分析的6.3.1红外线气体分析仪的理论基础利用气体对红外线的吸收特性来进行气

5、体成分分析各种气体对红外光谱范围内所有波长具有选择吸收能力CO对波长为4.65μm的红外线具有最大的吸收；CO2对波长2.78μm和4.26μm红外线具有最大的吸收；CH4的特征吸收波长则为3.3μm和7.65μm传感器与仪表6.3.1红外线气体分析仪的理论基础几种气体的吸收光谱气体吸收红外辐射后温度会升高，压力增大。气体吸收红外辐射越多，则温度升高也越多红外线通过吸收物质前后其光强度将会发生变化，光强度与被测组分浓度的关系服从朗伯—贝尔定律传感器与仪表6.3.1红外线气体分析仪的理论基础I0和I分别为红外线通过被测气体前后的光强度；K为被测组分吸收系数；C为被测组分浓度；

6、L为光线通过被测组分的吸收层厚度当光强度为I0的光通过均匀介质后，剩余光强度的大小I将随着介质浓度C和光程L的增大而按指数规律衰减传感器与仪表6.3.2红外线气体分析仪的结构及原理由红外线辐射光源、测量气样室、红外检测器及电路等部分组成1-光源；2-抛物体反射镜3-同步电动机；4-切光片5-滤波室；6-参比室7-测量室；8-红外探测器；9-放大器传感器与仪表6.3.2红外线气体分析仪的结构及原理测量时(如分析CO气体的含量)，两束红外线经反射、切光后射入测量气室和参比气室，由于测量气室中含有一定量的CO气体，该气体对4.65μm的红外线有较强的吸收能力，而参比气室中气体不吸

7、收红外线，这样射入红外探测器两个吸收气室的红外线光造成能量差异，改变了薄膜电容两电极间的距离，也就改变了电容C。被测气体的浓度愈大，两束光强的差值也愈大，则电容的变化也愈大，电容的变化量就反映了被分析气体中被测气体的浓度。滤波气室：为了消除干扰气体对测量结果的影响传感器与仪表6.4色谱分析仪基于色谱法原理构成的分析仪器称为色谱仪色谱仪能对被测样品进行全面的分析，它能鉴定混合物是由哪些组分组成，又能测出各组分的含量6.4.1检测原理利用色谱柱将混合物各组分分离开来，然后按各组分从色谱柱出现的先后顺序分别测量，根据各组