在線紅外氣體分析儀由兩個(gè)獨(dú)立的光源分別產(chǎn)生兩束紅外線,該射線束分別經(jīng)過(guò)調(diào)制器,成為5Hz的射線。根據(jù)實(shí)際需要,射線可通過(guò)一濾光鏡減少背景氣體中其它吸收紅外線的氣體組分的干擾。 紅外線通過(guò)兩個(gè)氣室,一個(gè)是充以不斷流過(guò)的被測(cè)氣體的測(cè)量室,另一個(gè)是充以無(wú)吸收性質(zhì)的背景氣體的參比室。工作時(shí),當(dāng)測(cè)量室內(nèi)被測(cè)氣體濃度變化時(shí),吸收的紅外線光量發(fā)生相應(yīng)的變化,而基準(zhǔn)光束(參比室光束)的光量不發(fā)生變化。從二室出來(lái)的光量差通過(guò)檢測(cè)器,使檢測(cè)器產(chǎn)生壓力差,并變成電容檢測(cè)器的電信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)節(jié)電路放大處理后,送往顯示器以及總控的CRT顯示。該輸出信號(hào)的大小與被淵組分濃度成比例。
我們所用的檢測(cè)器是薄膜微音器。接收室內(nèi)充以樣氣中的待淵組分,兩個(gè)接收室中間用一個(gè)薄的金屬膜隔開(kāi),在兩測(cè)壓力不同時(shí)膜片可以變形產(chǎn)生位移,膜片的一側(cè)放一個(gè)固定的圓盤(pán)型電極。可動(dòng)膜片與固定電極構(gòu)成了一個(gè)電容變進(jìn)器的兩極。整個(gè)結(jié)構(gòu)保持嚴(yán)格的密封,兩接收氣室內(nèi)的氣體為動(dòng)片薄膜隔開(kāi),但在結(jié)構(gòu)上安置一個(gè)大小為百分之幾毫米的小孔,以使兩邊的氣體靜態(tài)平衡。輻射光束通過(guò)參比室、測(cè)量室后,進(jìn)入檢測(cè)器的接收室。被接收室里的氣體吸收,氣體溫度升高,氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),產(chǎn)生的熱膨脹形成的壓力增大。當(dāng)測(cè)量室內(nèi)通入零點(diǎn)氣(N2)時(shí),來(lái)自?xún)蓺馐业墓饽芷胶?,兩邊的壓力相等,?dòng)片薄膜維持在平衡位置,檢測(cè)器輸出為零。當(dāng)測(cè)量室內(nèi)通入樣氣時(shí),測(cè)量邊進(jìn)入接收室的光能低于參比邊的,使測(cè)量邊的壓力減小,于是薄膜發(fā)生位移,故改變了兩極板問(wèn)的距離,也改變了電容量程。
在線紅外氣體分析儀可以用來(lái)分析各種多原子氣體,如:C2H2、C2H4、C2H5OH、C3H6、C2H6、C3H8、NH3、CO2、CO、CH4、SO2等。不能用來(lái)分析同一種原子構(gòu)成的多原子氣體以及惰性氣體,如:N2、Cl2、H2、O2以及He、Ne、Ar等。