以常見的紅外線氣體檢測儀為例,說明氣體檢(jiǎn)測儀(yí)的原理:
測量這種吸收光譜可判別出氣體(tǐ)的(de)種類;測(cè)量(liàng)吸收強度可確定被測氣體的(de)濃度(dù)。紅外線檢測儀的使用範(fàn)圍寬,不僅可分析氣體成分,也(yě)可分析溶液成(chéng)分,且(qiě)靈(líng)敏度較高,反(fǎn)應迅(xùn)速,能在線連續指示,也可組成調節係統。工業上(shàng)常(cháng)用的紅外線氣體檢測儀的檢測部分由兩個並列的結構相同的光學係統組成。
一個是測量室(shì),一個(gè)是參比室。兩室通過切光板(bǎn)以一定周期同(tóng)時或交替開閉光路。在測量室中導入被測氣(qì)體後,具(jù)有被測氣(qì)體特有波長的光(guāng)被吸收(shōu),從而使透過測量室(shì)這(zhè)一光路而(ér)進入紅外線接收氣室的光通量減少。氣體濃度越高,進入到紅外線接收氣室的光通量就越少;而透過參比室的光通量是一(yī)定的,進入到紅外線接收氣室的光通量(liàng)也一定。因此,被測氣體濃度越高,透過測量室和參(cān)比室的(de)光通量差(chà)值就越大。這個光通量(liàng)差值是(shì)以一定周期振動的振幅(fú)投射到紅外線(xiàn)接收氣室(shì)的。接收氣室用幾微米厚的金屬薄膜分(fèn)隔為兩半部,室內封有濃度較大的被測組分氣(qì)體,在吸收波長範圍內能將射入的紅外線全部吸收,從(cóng)而使脈動的光通(tōng)量變為溫度(dù)的周(zhōu)期變化,再(zài)可根據氣態方程使溫(wēn)度的變化轉換為壓力的變化,然後用電容式傳感器來(lái)檢測,經過放大處(chù)理後指示出被測氣體濃度。除用電容式傳感器外,也可(kě)用直接(jiē)檢測紅外線的量子式紅外線傳感器,並采用紅外幹涉濾光片(piàn)進行(háng)波長選擇和配(pèi)以可調激光器作光源,形成一種嶄(zhǎn)新的全固體式紅外氣體檢測儀。這種檢測儀(yí)隻(zhī)用一個光源、一個測量室、一個紅外線傳感器就能完成氣體濃度的測量。此外,若采用裝有多個不同波長的濾光盤,則能同時分別測定多組分氣體中的各種(zhǒng)氣體的濃度。