以常見的紅外線氣體檢測儀為例,說明(míng)氣體檢(jiǎn)測(cè)儀的原理:
測量這種吸收光譜可判(pàn)別出氣體的種類;測量(liàng)吸收強度可確定(dìng)被測氣(qì)體的濃度。紅外線檢測儀的使用範圍寬,不僅可分析(xī)氣體(tǐ)成分,也可分析(xī)溶液成(chéng)分,且靈敏度較高,反應迅速,能在線連(lián)續指示,也可組成調節係統(tǒng)。工業上常用的紅外線氣體檢測儀的檢測部分由兩個(gè)並列的結構(gòu)相(xiàng)同的光學係統組成(chéng)。
一個是測量室,一個是參比室。兩室通過切光板以一定周期同時或交替開閉光(guāng)路。在測(cè)量室中導(dǎo)入被測氣體後(hòu),具有被測氣體特有波(bō)長的(de)光被吸收,從而使(shǐ)透過測量室這一光路而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(wài)線接收氣室(shì)的光通量就越少;而透(tòu)過參比室的(de)光通量是一定的,進入到紅外線接收氣室的光通量也一定(dìng)。因此,被測氣體濃度越高,透(tòu)過測量室和(hé)參比室的光(guāng)通量(liàng)差值就越大。這個光通量差值(zhí)是以一定周期振動的振幅投射(shè)到紅外線接收氣室(shì)的。接收氣(qì)室用幾微米厚的金屬薄膜分(fèn)隔(gé)為兩半部,室內封有濃(nóng)度較大的被測組分氣體,在吸收波長(zhǎng)範圍內能將射入的紅(hóng)外線全部吸收,從而使脈動的光通(tōng)量變為溫度的周期變化,再可根據氣態方程使(shǐ)溫(wēn)度的變化轉換為壓力的變化,然後用電(diàn)容式傳感器(qì)來檢(jiǎn)測,經過放(fàng)大處理後(hòu)指示出被測氣體濃度。除(chú)用電容式傳感器外,也可用直接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進行波長選擇和配以可(kě)調激光器作光源,形成一種嶄新的全(quán)固體式紅外氣體檢測儀。這種檢測儀隻用一個光源、一個測(cè)量室、一個紅外(wài)線傳感器就能完(wán)成氣體(tǐ)濃(nóng)度的測量。此外,若采用裝有多個(gè)不同波長的濾(lǜ)光盤,則能同時分別測定多組分氣體(tǐ)中的各種氣體的濃度。