ADEV氧分析仪露点仪红外气体分析仪测试原理全介绍进口气体分析仪品牌
按照测量原理和分析方法，可以把分析仪器大略分为如下几类。
1、电化学分析仪器
采用电位、电导、电流分析法的各种电化学分析仪器，如氧化锆氧分析仪器、燃料电池式氧分析仪器、电化学式有毒性气体检测器等。
电化学分析仪器又包括采用固体电解质的氧化锆氧分析仪器和采用液体电解质的燃料电池式氧分析仪器。
1.1 氧化锆氧分析仪器
由于氧化锆探头工作温度位于750℃，因此被广泛应用于锅炉烟道氧气浓度的检测。
（1）工作原理
以氧化锆作固体电介质，高温下的电介质两侧氧浓度不同时形成浓差电压，浓差电压产生的电动势与两侧氧浓度有关，如果一侧氧浓度固定，即可通过测量输出电动势来测量另一侧的氧含量。ADEV氧分析仪露点仪红外气体分析仪测试原理全介绍进口气体分析仪品牌
（2）分类
1）直插式氧化锆氧分析仪器（广泛使用）
① 中低温直插式氧化锆探头
这种探头自带加热，用于烟气温度0-650℃的场合居多。主要用于火电厂锅炉、小型工业炉等，是用量大的一种。如果用于大型、炉壁较厚的加热炉可以特定定做带导流管的直插式氧化锆探头
②高温直插式氧化锆探头
这类探头不带加热炉，靠高温烟气加热，适用于750℃左右的烟气测量，主要用于电厂、石化厂等高温烟气场合。
③温度超过900℃后就要采用分体式抽取法进行测量。
2）直插式氧化锆氧分析仪器结构组成
它是由氧化锆探头（检测器）和智能信号控制器（二次表）两部分组成，有一体式的和分体式的机构。一体式是指检测器和二次表连在一起安装，分体式就是检测器和二次表分开安装。
氧化锆氧分析仪
检测器标准长度（mm）：180、400、600、800、1000、1200等
2）抽取式氧化锆氧分析仪器
这类分析仪器主要是把烟气抽出后进行分析。用于烟气温度在700-1400℃的场合。
1.2燃料电池式氧分析仪器
燃料电池其原理是一种容液与O2反应的电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解液组成。ADEV氧分析仪露点仪红外气体分析仪测试原理全介绍进口气体分析仪品牌
（1）燃料电池的分类
其可分为液体燃料电池和固体燃料电池，广泛适合测微量氧和常量氧。
1）液体燃料电池的分类
液体燃料电池中根据电解液的性质，可分为碱性液体燃料电池和酸性液体燃料电池。
① 碱性液体燃料电池氧传感器
由银阴极+铅阳极+KOH碱性电解液组成，适用一般场合，既可测常量氧也可测微量氧。但不适合含有酸性成份的气体测量（如CO2、H2S、Cl2、SO2、NOX等），会引起酸碱中和反应，造成电解池性能衰变，响应时间变慢，灵敏度降低等现象。
② 酸性液体燃料电池氧传感器
由金阴极+铅阳极（或石墨阳极等）+醋酸电解液组成，适用于被测气体中含有酸性成分的场合，只能测常量氧。
2）固体燃料电池氧传感器
电化学传感器
电化学传感器
固体电化学传感器
固体电化学传感器
2、热导气体分析仪器
2、1热导式气体分析仪器介绍
热导式气体分析仪器是根据各种物质导热性能的不同，通过测量混合气体热导率的变化来分析气体组成的仪器。
检测器部分为惠斯通电桥，通过比较待测样品气体与参比气体（一般选择为空气）之间的热导差异，从而得出被测样气的浓度。
2.2热导分析仪器组成
热导式气体分析仪器由热导检测器、电路和气路控制部分组成。
热导检测器由热导池和测量电桥构成，热导池作为测量电桥的桥臂连接在桥路中，所以两者是密不可分的。
电路部分包括稳压电源、恒温控制器、信号放大电路、线性化电路和输出电路。
气路控制部分主要有控制阀、气室、管路和接头组成，形成气体流路。
2.3 测量的气体及适用场合ADEV氧分析仪露点仪红外气体分析仪测试原理全介绍进口气体分析仪品牌
热导式分析仪器是测量（热导率相差甚大的）两种混合气体中某一组份的有效方法。主要用来测量H2，也长用于测量CO2、SO2、Ar的含量。如下场合：
合成氨合成气中的H2含量测量
加氢装置中H2纯度测量
硫酸及磷肥生产流程中SO2含量测量
空气分离装置中Ar含量测量
电解水制氢、氧过程中**2中O2和纯O2中H2的测量
氯气生产流程中CL2中H2的测量
氢冷发电机组中H2、CO2含量的检测
2.4常见气体的导热系数
气体名称 空气 N2 O2 CO CO2 H2 SO2 NH3 Ar 水汽 CH4
相对热导 1.000 0.996 1.013 0.996 0.605 7.135 0.334 0.897 0.685 0.973 1.25
**热导 5.83 5.81 5.89 5.63 3.50 41.60 2.04 5.20 —— —— 7.28
3、红外线气体分析仪器
我公司产品主要是红外线气体分析仪器（NDIR不分光型）。
3、1红外线气体分析仪器
（1）测量原理
基于某些气体对红外线的选择性吸收。因待测气体浓度大小吸收大小不同而通过检测器进行测量。
（2）划分类型
① 把红外光变成单色光来划分，可分为不分光型（非色散型）和分光型（色散型）
不分光型（NDIR）光源发出的连续光谱全部投射到被测样品上，待测气体选择性吸收其特征吸收波长的红外光。因此NDIR型仪器具有较高的灵敏度和较高的信噪比、良好的稳定性。但缺点是待测样品中有重叠的吸收峰时，会给测量带来干扰，造成测量误差。
分光型（CDIR）采用一套分光系统，使通过测量气室的辐射光谱与待测气体的特征吸收光谱相吻合。优点是选择性好，灵敏度较高，缺点是分光后光束能量很小，分光系统任一元件的微小位移都会影响分光的波长。（傅里叶红外光谱仪）
② 从光学系统划分，可分为双光路和单光路
双光路 一个光源或两个光源发出两路彼此平行的红外光束，分别通过几何光路相同的分析气室、参比气室后进入检测器。（主要产品是红外线机械切光型）
单光路 从光源发出的单束红外光，只通过一个几何光路，即通过干涉滤光片或滤波气室调制成不同波长的红外光束，之后，到检测器接收端接收到两个不同波长的红外光束，但光束到达检测器的时间不同。
（3）特点
① 能测量多种气体：除了单原子的惰性气体（He、Ne、Ar等）和具有对称结构无极性的双原子分子气体（N2、H2、O2、Cl2等）外，CO、CO2、NO、NO2、SO2、NH3、CH4、C2H4等烷烃、烯烃、和其他烃类有机物，都可以用红外线气体分析仪器测量。
② 测量范围宽：下限PPM的浓度，上限达到100%。
③ 灵敏度高：气体有微小变化都能分辨出来。
④ 反应快：响应时间T90一般在45秒以内。
⑤ 选择性好：用于多组分混合气中的一种或多种组分的测量。对于混合气的组成成分及变化的要求不严格。
3、2红外线检测器分类
（1）薄膜电容检测器
又称薄膜微音器，由金属薄膜片动极和定极组成电容器，当接收气室内的气体压力受红外辐射能的影响而变化时，推动电容动片相对于定片移动，把被测组分浓度变化转变成电容量变化。
薄膜电容检测器是红外线分析仪器长期使用的传统检测器，目前使用较多。
① 优点：温度变化影响小、选择性好、灵敏度高，必须密封按交流调制方式工作。
② 缺点：薄膜易受机械震动的影响，造成接收气室漏气，以及调制频率不能提高，放大器制作比较困难，体积较大等。
（2）微流量检测器ADEV氧分析仪露点仪红外气体分析仪测试原理全介绍进口气体分析仪品牌
利用敏感元件的热敏特性测量微小气体流量变化的新型检测器。
（3）半导体检测器：采用半导体光电效应的原理制成的。
3、3红外线测量的交叉干扰
测量过程中，各组分间有重叠的吸收峰，这样会给测量带来干扰，而消除这种干扰，则是仪器中的关键之一，消除交叉干扰的措施可采取串联型检测器外，主要是采用干涉滤光片和滤波气室对红外线光进行滤波处理。弊端会降低仪器的灵敏度。
4、（露点dew-point）微量水分析仪器
大致有电解式微量水分析仪、电容式微量水分析仪、晶体震荡式微量水分析仪、冷镜式微量水分析仪等。
4.1湿度
依据国家计量技术规范《常用湿度计量名词术语》，把液体或固体物质中水的含量定义为水分。把气体中水蒸气的含量定义为湿度。
当气体中水蒸汽的含量低于-20℃露点是（在标准大气压下为1020ppmV），工业中习惯称为微量水分（trace water），而不叫湿度。空气中所含的气态水达到饱和而凝结成液态水所需要降至的温度。在这温度时，凝结的水飘浮在空中称为雾、而沾在固体表面上时则称为露，因而得名露点。
下面主要说明常用的电容式微量水分析仪。
4.2电容式微量水分析仪
目前常用氧化铝湿敏传感器和高分子薄膜传感器。
主要是由多孔氧化铝层或高分子薄膜层吸附水分，从而改变电容传感器的介电常数，而所吸收水的量与电容的对数成线性关系。通过测量电容的变化可以得出被测气体中所含微量水分的浓度。
注意事项：电容式传感器对粉尘杂质、腐蚀性介质及油脂的污染比较敏感。测量过程中选取的连接管路要求管路内壁比较光滑的材质管路，常选用聚四氟乙烯、铜管、内壁光滑的不锈钢材质的取样管路。
4.3微量水分析仪分类
（1）常压露点仪：在常温、常压环境中分析的露点仪器。在压力比较大的情况下采取减压的措施，达到低压测量的要求。
（2）压力露点仪：被测气体具有一定高的压力，在传感器所能承受的压力范围内直接与被测气体接触来测量的方式叫做压力测量。而压力露点仪指传感器探头部分直接与被测气体接触测量，测量的值实际是压力露点值。（变送器+二次显示表）。
4.4微量水分仪的校准方法（常识）
（1）用标准发生器校准
微量水分标准气体不宜压缩装瓶，也不宜用钢瓶盛装和存放，因为很容易出现液化、分层、吸附、冷凝等现象，所以只能现配现用。采用标准发生器配置。
（2）用高精度仪器校准
用高精度的仪器作标准仪器与微量水分析仪同时测量同一样品的水分含量，两者之间进行比较。常用来作标准的仪器是冷镜式露点仪器。
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