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傅里叶红外烟气分析仪都用哪些氧传感器?

更新时间:2024-11-22 10:52:36

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应用介绍

20世纪初以来,傅里叶变换型红外 (FT-IR) 光谱学一直是化学、生命科学和材料科学等领域中普🍒遍应用的研究工具。它除了能提供分子结构和组成信息,还可控制反应动力学过程✱调查物质在不同温度下的相互作用等。


 


1960年代后期到1970年代早期, W.M.Gabriel同时开发出了实时电路对抗交汇干扰并减少估计错误量(误差较小)引入笛卡尔坐标系下数据处理方式使得该方法快速推广。

随着计算机硬件设备越来越先进和易于获取我国也逐步进行应用,红外光谱技术在农业、环境保护和医药等许多领域中获得了广泛的使用。傅立叶红外光谱仪在国内的发展及使用状况相对于发达国家来说,起步还是比较晚的。        

红外光谱仪的工作原理是什么呢?红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性,进行分子结构和化学组成分析的仪器。红外光谱仪通常由光源,单色器,探测器和计算机处理信息系统组成。根据分光装置的不同,分为色散型和干涉型。对色散型双光路光学零位平衡红外分光光度计而言,当样品吸收了一定频率的红外辐射后,分子的振动能级发生跃迁,透过的光束中相应频率的光被减弱,造𓆏成参比光路与样品光路相应辐射的强度差,从而得到所测样品的红༒外光谱。


 


      电磁光谱的红外部分根据其同可见光谱的关系,可分为近红外光、中红外光和远红外光。远红外光(大约400-10 cm-1)同微波毗邻,能量低,可以用于旋转光谱学。中红外光(大约4000-400 cm-1)可以用来研究基础震动和相关的旋转-震动结构。更高能量的近红外光(14000-4000 cm-1)可以激发泛音和谐波震动。红外光谱法的工作原理是由于震动能级不同,化学键具有不同的频率。共振频率或者振动频率取决于分子等势面的形状、原子质量、和最终的相关振动耦合。为使分子的振动模式在红外活跃,必须存在永久双极子的改变。具体的,在波恩-奥本海默和谐振子近似中,例如,当对应于电子基态的分子哈密顿量能被分子几何结构的平衡态附近的谐振子近似时,分子电子能量基态的势面决定的固有振荡模,决定了共振频率。然而,共振频率经过一次近似后同键的强度和键两头的原子质量联系起来。这样,振动频率可以和特定的键型联系起来。简单的双原子分子只有一种键,那就是伸缩。更复杂的分子可能会有许多键,并且振动可能会共轭出现,导致某种特征频率的红外吸收可以和化学组联系起来。常在有机化合物中发现的CH2组,可以以“对称和非对称伸缩”、“剪刀式摆动”、“左右摇摆”、“上下摇摆”和“扭摆”六种方式振动。

目前市面上有两种主流▨的两种烟气分析仪,一种是电化学工作原理,另一种是红外工作原理。目前市场上的便携式烟气分析仪通常是这两种原理相结合,以下是这两种烟气分析仪的工作原理介绍:

电化学气体传感器工作原理:将待测气体经过除尘、去湿后进入传感器室,经由渗透膜进入电解槽,使在电解液中被扩散吸收的气体在规定的氧化电位下进行电位电解,根据耗用的电解电流求出其气体的浓度。在一个塑料制成的筒状池体内安装工作电极、对电极和参比电极,在电极之间充满电解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在顶部封装。前置放大器与传感器电极的连接,在电极之间施加了一定的电位,使传感器处于工作状态。气体在电解质内的工作电极发生氧化或还原反应,在对电极发生还原或氧化反应,电极的平衡电位发生变化,变化值与气体浓度成正比。可测量SO2NONO2COH2S等气体,但这些气体传感器灵敏度却不相同,灵敏度从高到低的顺序是H2SNONO2SO2CO,响应时间一般为几秒至几十秒,一般小于1min;它们的寿命,短的只有半年,长的一般也就2年、3年,后续需要不断进行维护。



傅里叶红外分析仪工作原理:基于各种气体对红外线辐射能具有选择性吸收的特性,红外线被气体中一种组分吸收后 , 辐射能部分地转化为热能,使气体温度升高 , 通过测量气体温度变化或恒容积内气体压力的变化,就可得知气体中这一组分的含量。它可分析的对象很广泛 ( 如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔、各种烃、乙醇和蒸汽等的含量 ) ,灵敏度高,量程范围广,响应速度快。红外线分析仪是基于被测介质对红外光有选择性吸收而建立的一种分析方法,属于分子吸收光谱分析法。红外线通过装在一定长度容器内的被测气体,然后通过测定通过气体后的红外线辐射强度来测量被测气体浓度。基于傅里叶红外烟气分析仪的寿命一般长达10年。

值得一提的是由于氧气和氮气的分子在红外光谱中不在红外波段内,所💦以无法吸收红外线。因此基于傅里叶的红外烟气分析仪就没办法直接测量氧气,而且烟气监测设备中又必须通过检测含氧量高低来判断反应出污染物排放是否完全进行了燃烧。所以傅里叶烟气分析仪必须🤪额外增加一个氧气传感器来检测气体中的氧气浓度。



      傅里叶红外是目前市场上最好的一类烟气监测设备了,但是它工𒁃作需要把烟气加热到180度,所以与之搭配的氧气传感器也需要有耐高温的特性,k8凯发代理的O2S-FR-T2-18C/B/A是氧化锆氧气传感器,该产品采用M18 x 1.5mm螺纹安装外壳,采用坚固的不锈钢结构,可应对极端温度水平(从-100°C250°C)。这使得它非常适用于工业煤///生物质锅炉内的燃烧控制、傅里叶红外烟气分析仪连续排放监测系统。

      另外氧化锆氧传感器可以搭配OXY-LC接口变送板,可以输出标准工业型号4-20mA0-10V或者RS485信号。

      1. RS485通讯能够完全控制传感器的工作并获得传感器的所有有用信息包括错误诊断。

   🉐;   ⒉传感器快速响应并且通过滤波能获得一个稳🐻定的氧气浓度输出值。

      3.可在空气中校准(20.7%氧气),或其它已知氧气浓度的环境。

      4.可调的通讯设置,包括能够改变接口的从属地址,使得在同一总线上允许多达32接口的通讯。可完美应用于需多氧读取的领域。

      5.供电连接线上有反转电压和瞬时过压保护。

 

      相关技术方案可以联系k8凯发科技获取技术支持。