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目前對于工業混合氣體濃度進行檢測有很多不同的方法

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目前對于工業混合氣體濃度進行檢測有很多不同的方法

發布日期:2019-02-13 作者: 點擊:

將混合氣體看成一種純物質時,常使用折合摩爾質量Μ和折合氣體常數R混合氣體的密度等于各組成氣體在混合氣體的總壓力和溫度下之密度與其容積成分的乘積之和,即目前對于氣體濃度進行檢測有很多不同的方法,其中應用廣泛的一些方法如下:

(1)電化學法:利用材料的電阻或電導率等電學參量隨氣體濃度的變化而改變來制作氣體傳感器。將陰陽兩個電極同時插入電解液中,通過反應使得電子發生轉移,進而產生電流變化,反應濃度相關信息。

(2)固態氣體法:用加熱器將制備成珠狀或者薄片狀的金屬氧化物進行加溫,氧氣在它們的表面集聚,改變了電阻值,反應濃度信息的改變。

(3)催化性可燃氣體:電阻值隨著螺絲圈上的溫度變化而變化,反應相關濃度信息,破壞電橋平衡,以電信號的形式表現出來。

(4)紅外吸收方法:以朗伯比爾定律為基礎,通過氣體特征吸收方式來表示濃度相關信息。

紅外混合氣體檢測已廣泛應用于諸多領域,包括大氣化學分析、工業過程控制、農業生產管理,城市環境質量檢測、生命科學研究等。

在基于紅外光譜技術的混合氣體檢測中,光學復用結構是檢測系統的核心部分,它既是紅外光傳播的媒介,又是氣體吸收紅外光能的主要場所。根據光能變換過程的差別,可以將紅外光譜檢測技術分為兩種:直接檢測和間接檢測。NDIR光譜技術中采用寬帶光源,通過選擇不同中心波長和帶寬的濾光元件得到與氣體吸收 特性匹配的近似單色光,然后直接被探測器探測。

探測器通常集成了濾光元件,包括作用通道和參考通道,作用通道輸出的信號分別與參考信號進行一定的運算,以消除光源、探測器不穩定以及外界干擾等因素帶來的影響。光源的選擇與控制、濾光元件參數的選取以及光源與探測器的匹配程度等問題,在NDIR光譜技術中都是值得深入研究的。Danilova等在實驗中已經證明,適當降低驅動電流脈沖占空比可以 提 高 光 源 發 光 效 率。而 合 理 選 取 濾 光 元件,有利于確定氣體吸收的最優參數。為了避免紅外熱光源在調制頻率較低(小于10Hz)的情況下帶來的1/f噪聲,選取高調制頻率的LED光源和具有低時間常數的探測器,可以提高整個系統的檢測速度,降低噪聲。

混合氣體


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