ULTRAMAT 6气体分析仪采用交变红外双光束原理,并使用双层检
测器和光耦合器来测量气体。
测量原理基于气体分子具有特定的红外光吸收波段。对于不同气
体,其吸收波长各不相同,但可能有部分重叠,这导致产生交叉
干扰,ULTRAMAT 6 采用以下措施来大限度降低这种交叉干扰:
• 充满的滤波气室(分光器)
• 带有光耦合器的双层检测器
• 必要时可使用特殊滤光片
下图出示了分析仪的测量原理。一个红外光源(1) 被加热到约
700 °C。光源发出的光经过分光器(3)被分成两路相等的光束
(测量光束和参比光束)。红外光源可左右移动以平衡光路系统。
分光器同时也起到滤波气室的作用。
参比光束通过充满N2 (非吸收红外光气体)的参比气室(8),然
后未经衰减地到达右侧检测器(11)。测量光束通过流动着样气的
测量气室(7),并根据样气浓度的不同产生或多或少的衰减后到
达左侧检测器(10)。检测气室内充满特定浓度的待测气体组分。
检测气室被设计成双层结构。光谱吸收波段中间位置的光优先被
上层检测气室吸收,边缘波段的光几乎同样程度地被上层检测气
室和下层检测气室吸收。上层和下层检测气室通过微流量传感器
(12) 连接在一起。这种耦合意味着吸收光谱的带宽很窄。
光耦合器(13) 延长了下层检测气室的光程长度。改变滑动调节件
(14) 的位置,可以改变下层检测气室的红外吸收。因此,大限
度减少某个干扰组分的影响是可能的。
斩波器(5) 在分光器和气室之间旋转,交替地、周期性地切断两束
光线。如果在测量气室有红外光被吸收,两层检测气室之间就会
产生脉动气流,该气流被微流量传感器(12) 转换成电信号。
微流量传感器中有两个被加热到大约120°C 的镍格栅,这两个镍
格栅和两个电阻形成惠斯通电桥。脉动气流及紧密排列的镍格栅
导致电阻发生变化,这样电桥失衡而产生输出,电桥输出信号的
大小取决于气体浓度。
注意
进入分析仪的样气必须不含灰尘,同时还应避免在测量气室中出现冷
凝液,这就是为何大多数测量应用都需要样气预处理的原因。
在分析仪所处的环境空气中不含有高浓度的被测组分。
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