在线分析仪表学习：红外、顺磁、电化学、热导.ppt

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1、1CAT100连续在线分析仪表CAT100通过一台分析仪器，再选配非色散红外检测器、顺磁性氧检测器、导热检测器或电化学氧检测器，可以连续检测1～2气体成分。根据用户的实际应用，CAT100可以从红外、顺磁性氧、电化学氧和导热式四种监测器中选择两种。以下是我通过本次培训学习4种检测池的一点总结！1.1非色散红外检测技术（NDIR）非色散红外检测器工作原理图工作原理是：被测采样气体经一定波长的红外线照射后，会吸收一部分红外能量，吸收光谱中特定气体的波长决定了气体的特性（气体种类），而吸收的红外能量与气体的浓度成一定的关系，由此，可以得到被测采样气体的浓度。现场艾默生的仪表大多数

2、采用红外检测技术，因此掌握红外的基本原理对于现场维护很重要。通过学习培训我更加明白了红外表的好处：采用进口红外传感器,寿命长、灵敏度高、响应速度快、自带精密过滤器，大大提高传感器使用寿命，上下限控制点可在全量程范围内任意设置。1.2顺磁氧检测技术顺磁氧分析原理图顺磁氧测量是利用氧气在磁场内具有极高的顺磁特性为原理而制造的！现场AT-1203氧表就是一块顺磁氧表，氧分子对悬挂在磁场中的哑铃球产生不同的作用力，该作用力产生的转矩使得镜子由其原来的平衡位置发生偏转，进而产生（差动）电信号反馈到哑铃球外面的电磁反馈绕组上，使其产生一反馈力矩来平衡哑铃在磁场作用下的扭转力矩，直到平衡为

3、至。这一（差动）信号的大小与采样气体中氧气的浓度成正比。1.3电化学氧检测技术（原电池技术）原电池工作原理反应电化学氧检测器是基于原电池的工作原理。（在阳极还原过程中，阳极生成电子，流向阴极，形成电流），两个电极间的电流同采样气体中氧浓度成正比。输出信号可通过测量电阻和热敏电阻上的电压获得。热敏电阻主要是用于温度补偿。此时，输出电压（mV）的变化就代表了氧气浓度的变化。Vout：输出电压Red：红色导线Black：黑色导线Thermistor：热敏电阻Resistor：电阻Gold：金板Cathode：阴极Lead：铅板Anode：阳极Electrolyte(pH6)：电解液

4、（pH6）反应过程：O2+4H+4e→2H2O2Pb+2H2O→2PbO+4H+4e总的反应方程式：O2+2Pb→2PbO1.4热导检测技术热导式检测技术是测量（导热系数相差甚大的）两种混合气体中某一组分的有效方法。比如：氢气、氦气、CO2和氩气。热导检测器测量包括一个电加热丝，（当有恒定电流流过加热丝加热时，在加热电流、热导池散热、采样气体流速保持恒定的条件下），该电热丝的冷却速度与流过热导池采样气体的种类有关，（即电加热丝的平衡温度取决于流过气体的导热系数）。热导检测器的特点是响应时间快、抗干扰能力强，但是采样气体流速变化对检测有影响。热导检测器还包括内、外两个圆柱形的热

5、导池。内热导池上有两个横向通道，每个通道都装有两个热导检测装置。一个通道走采样气体，另一个通道走参比气或者密封。外热导池上设有一个可以改变响应时间的旁路机构，其可以实现响应时间与采样流速的调节，即热导池可以设置成对气体流速的最快响应，也可以设置成对气体流速的最慢响应。具体实现是通过调整旁路机构，即调整内、外热导池的相对位置来实现的。两个热导池中测量电阻（检测池）的体积和重量都很小，从而保证达到最快的响应速度。具体设计是在两个叠放的方形陶瓷板上放置了一个镍电阻，检测池的墙壁就是由这两个陶瓷板组成，它的容积大约为1微升。共有四个这样的测量电阻（检测池）组成一个传感器，其中两个是测

6、量室，另外两个是参比室。参比室可以密封，也可以通参比气。整个检测器室采用恒温控制，其温度为55℃。四个温度传感器可以通过电加热丝加热到更高的温度，它们的温度（即电阻值）与和电加热丝的热损耗有关，而检测室周围的空气吸热，从而将热导池的池壁冷却。在其它因素都恒定的条件下，热吸收将与流过传感器和热导池的气体的导热系数成正比。四个相互连接的传感器组成惠斯通电桥，其给出的电信号代表被测气体的浓度。内圆柱形热导池有两个横向的通道，每一个通道都装有两个温度传感器。其中一个通道走采样气体，另一个通道走参比气体（选择项），或者是密封成一个封闭环路（标准选型），采样气体和参比气体各走自己通道，或

7、者参比气密封在热导池周围的环形凹槽中。TimingConstantT：时间常数TFlowDependence：流量函数OptimalRange：最佳工作区域CellT：热导池的响应时间T2X-StreamX2分析仪与CAT100相比测量组分更多，常见的有CO、CO2与H2三组分同测的，SO2、NO与O2同测等3.16键操作面板上下左右方向键HOME键返回测量/放弃修改ENTER键选择菜单/功能3X-StreamX2分析仪图标注释的仪表状态灯故障(红色)状态信息维护提示/功能检查(红色闪烁)状态信息电