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不同原理的氣體分析儀器
現(xiàn)在熱門的氣體分析儀好像很多，一搜一大把，但是把所有熱門的氣體分析儀搜集在一起介紹的卻沒有，這讓剛接觸氣體分析儀的菜鳥們或者急需對氣體分析儀有一個大概了解的使用者們很苦惱。我曾經(jīng)對現(xiàn)在究竟有多少種氣體分析儀，它們都是什么使用原理也迷茫過，隨著接觸的次數(shù)增多，我總結(jié)了發(fā)電廠，生物工程，化肥，煉油，石油，油田錄井，煤化工，鋼鐵廠，水泥，陶瓷等行業(yè)中經(jīng)常用到的幾種氣體分析儀，供小蝦米們參考下吧，希望能幫到跟曾經(jīng)的我一樣的某些人，也許不是很齊全?，F(xiàn)在就讓小編開始對熱門的氣體分析儀種類做一個簡單的介紹吧。
一、激光 氣體分析儀
（1）DLAS(DiodeLaserAbsorptionSpectroscopy)半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)的簡稱。
DLAS技術(shù)本質(zhì)上是一種光譜吸收技術(shù)，通過分析激光被氣體的選擇性吸收來獲得氣體的濃度。它與傳統(tǒng)紅外光譜吸收技術(shù)的不同之處在于，半導(dǎo)體激光光譜寬度遠小于氣體吸收譜線的展寬。因此，DLAS技術(shù)是一種高分辨率的光譜吸收技術(shù)，半導(dǎo)體激光穿過被測氣體的光強衰減可用朗伯-比爾（Lambert-Beer）定律表述式得出，關(guān)系式表明氣體濃度越高，對光的衰減也越大。因此，可通過測量氣體對激光的衰減來測量氣體的濃度。
（2）拉曼激光 氣體分析儀
拉曼激光 氣體分析儀RLGA的核心部分是一個激光檢測裝置，其中的氦氖激光器可以發(fā)射一種安全的低功率單波激光到一個氣體測試腔內(nèi)。由于激光能量微弱，裝置內(nèi)部通過檢測腔兩端的反射鏡不斷進行反射，將能量放大1000倍左右。光子與氣體分子發(fā)生碰撞后發(fā)生散射，產(chǎn)生一種不同于激光頻譜的光譜，而且不同分子散射出來的光譜是特定不相同的，這就是我們所稱的“拉曼散射光譜"。檢測腔內(nèi)壁裝有8個光學(xué)濾波器和光電傳感器，用來吸收和檢測不同分子的特定光譜頻率，從而得到8種不同待測氣體成分含量。根據(jù)這種原理，每種待測氣體的含量都是通過直接測量得到的，不需要任何的導(dǎo)算；RLGA的檢測精度更高；反應(yīng)速度更快。
拉曼激光 氣體分析儀RLGA內(nèi)部主要由激光檢測裝置和一臺集成工控PC組成，如圖1顯示。檢測裝置將原始光電信號通過I/O板卡轉(zhuǎn)換并傳輸?shù)絇C中進行處理，Z后將經(jīng)過處理的檢測結(jié)果等數(shù)據(jù)通過監(jiān)控軟件顯示并保存起來，這些數(shù)據(jù)文件能在Excel等數(shù)據(jù)處理軟件中打開； LGA的監(jiān)控軟件由Think & Do組態(tài)軟件搭建，主界面上會顯示LGA的工作狀態(tài)和檢測結(jié)果等信息。進入相應(yīng)的界面，還能對LGA的各種運行參數(shù)進行修改設(shè)置。其功能包括：氣體分析、零氣標(biāo)定、氣體范圍標(biāo)定、各種氣體的趨勢記錄、手動操作界面、I/O板的通道狀態(tài)等。
l 激光檢測裝置：分析儀的心臟，主要由氦-氖激光單元、反光鏡、激光對準(zhǔn)搖擺盤、
光學(xué)器件、加熱單元、電源、干燥劑等組成（見圖1）。
l 流量控制組合：包括采樣泵、氣體控制單元、電源濾波單元等。
l 前面板：采樣氣入口和排氣裝置。
l 后面板：數(shù)據(jù)通訊端口，散熱裝置，光鏡吹掃氣入口。
l 電源組合：電源濾波單元、電源分配單元。
l 基于Windows平臺的PC機，輸出包括串、并口 、網(wǎng)絡(luò)、USB等等(見圖1)。
l 完整的監(jiān)控軟件一套（見圖2）。
二、氧分析儀：按照原理分為：
（1）氧化鈷，一般用于煙道排放或燃燒控制，取樣探頭可耐高溫及耐腐蝕，安裝方式為直接插入式或抽取式。
（2）順磁式，該類型分析儀響應(yīng)速度快，測量精度高，常用于過程控制。順磁性氧分析儀利用氧分子具有順磁性，被測氣體引至內(nèi)置磁場，氧分子在磁場內(nèi)順應(yīng)磁場運動，在懸掛的啞鈴球上產(chǎn)生推力，通過測量啞鈴球的偏移而得出被測氣體中的氧含量。
（3）電化學(xué)氧分析儀，用于微量氧含量測量。
三、紅外分析儀
紅外分析儀根據(jù)Lambert-Beer定律，并采用NDIR（非色散紅外）原理，可選擇性在波長2-9um范圍內(nèi)測量多種組分，例如：一氧化碳，二氧化碳，二氧化硫，甲烷，一氧化氮以及一些簡單碳氫化合物。
NDIR型紅外分析儀按照光學(xué)系統(tǒng)劃分，可分為雙光路和單光路兩種：
（1）雙光路：從兩個相同光源或一個分配的單光源，發(fā)出兩路彼此平行的光束，分別通過分析氣室后和參比氣室后進入檢測器。
（2）單光路：從光源發(fā)出單束紅外光，利用切光裝置將紅外光調(diào)制成不同波長的光束，輪流通過分析氣室進入檢測器。
四、氣相色譜儀
氣相色譜儀應(yīng)含有原件：
（1）載氣：將樣品傳輸至色譜分離柱，之后至測量組件，載氣特性為惰性氣體，不應(yīng)與樣品和溶劑反應(yīng)。一般可選用且常用的載氣有氫氣，氮氣，氦氣。氦氣很好的分離柱效果，氦氣用于熱導(dǎo)式測量組件，氫氣用于當(dāng)氦氣不能使用的場合，另一為氦氣和氫氣的混合氣可得到較快的響應(yīng)。
（2）取樣閥門，周期性地注入色譜柱分析所需要的測量樣品。
（3）分離色譜柱，將樣品分離為單個成分，分離色譜柱種類有成套分離柱和毛細管分離柱。
（4）檢測器，用于測量每個成分的組件，檢測器約有這些種類：
1）熱導(dǎo)檢測器（TCD） 2）氫火焰離子化檢測器（FID） 3）火焰光度檢測器（FPD） 4）電子捕獲檢測器5）質(zhì)譜檢測器。
五、質(zhì)譜儀
質(zhì)譜分析法是利用不同離子在電場或者磁場中運動軌跡的不同，把離子按質(zhì)荷比分離而得到質(zhì)量圖譜，可以得到樣品的定性定量結(jié)果。質(zhì)譜儀按照常用的質(zhì)量分離器不同可分為掃描磁扇式磁場質(zhì)譜儀和四極質(zhì)譜儀，飛行時間質(zhì)譜儀等幾種類型。目前工業(yè)應(yīng)用上通常采用的是掃描磁扇式質(zhì)譜儀。四極質(zhì)譜儀的靈敏度高，適合實驗室或科學(xué)研究。掃描磁扇式的穩(wěn)定性和重復(fù)性較高，適合工業(yè)應(yīng)用。
工業(yè)質(zhì)譜儀主要由進樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器和離子檢測器、真空系統(tǒng)、和與之配套的監(jiān)測與控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)七個部分組成。
六、總結(jié)
大家也許發(fā)現(xiàn)了我似乎比較偏愛激光 氣體分析儀中的拉曼激光 氣體分析儀，不僅是把她放在一開始介紹，介紹篇幅也Z大，Z詳細。呵呵，這算是我的一點私心吧，因為經(jīng)過個人對氣體分析儀的了解，我比較喜歡的是拉曼激光 氣體分析儀。不是說廣州拉曼分析儀器有限公司有給我什么好處，或者說我崇洋媚外（這是美國的產(chǎn)品），而是拉曼激光 氣體分析儀似乎克服了其他氣體分析儀的缺點。首先是價格比質(zhì)譜儀的便宜，當(dāng)然，它比其他的要貴些的。其次是它響應(yīng)速度，靈敏度跟質(zhì)譜儀都是秒級的，比其他的氣體分析儀都快，很適合在線測量。還有就是它的量程大，精度高，Z讓我驚奇的是它體積就微波爐大小，還能同時測量八種以上氣體，再還有就是它日常護理和維修不需要技術(shù)人員，不用擔(dān)心造成工業(yè)停產(chǎn)。當(dāng)然也不是說其他氣體分析儀沒有自己的特點，如果說所測氣體比較單一，測量精度也不需要很高，不用在線測量的話，紅外線，氣相色譜儀也是很好的選擇，畢竟價格就是他們的很大優(yōu)勢。質(zhì)譜儀測量精度和反應(yīng)速度也很好，Z大特點是測量氣體種類可以無限增加，就是價格很高，維修需要技術(shù)人員實行。
