[实用新型]一种动态参比的非分散红外气体分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种非分散红外气体分析仪，尤其涉及一种动态参比的非分散红外气体分析仪。

背景技术

1.科学原理

利用非分散红外气体分析仪测量气体浓度所应用的原理是比尔定律，其公式如下。

I＝I₀e^-KCL

其中，各字母含义如下：

I－－被样气中待测气体吸收后的红外光强度

I₀－－未被参比气吸收的红外光强度

K－－样气中待测气体对红外光的吸收系数

C－－样气中待测气体浓度

L－－测量室长度

对于一台非分散红外气体分析仪，其测量样气中的待测气体已定，即待测气体对辐射波段的红外光吸收系数k一定，气室长度L一定。从比尔定律可以看出：通过测量未被待测气体吸收的红外光的强度I₀、被吸收后的红外光的强度I，就可确定待气体的浓度C了。

2.现有技术

为了测量被气体吸收后的辐射强度I,现有的非分散红外气体分析仪将两束红外光束分别穿过不吸收光的参比气室以及吸收光的样气室，由此到达参比气室终端的光束强度I₀大于样气室终端的红外光束强度I。利用检测器测量I₀与I的比例关系，根据比尔定律，求出样气中待测气体的浓度C。

3.存在的技术问题

在测量气体浓度时，由于测量环境温度变化大，容易造成检测器中传感器的零点漂移，使得传感器测量的被吸收后的红外光所产生的电信号不准确，从而不能精确测量待测气体的浓度。

另外，在利用现有技术测量气体浓度的过程中，水蒸气H₂0容易混杂在本不吸收光的参比气中，吸收部分光能，使传感器测量的未被参比气吸收的红外光所产生的电信号不准确，从而不能精确测量待测气体的浓度。

实用新型内容

1、解决的技术问题：

本实用新型在于提供一种动态参比的非分散红外气体分析仪，通过参比气与样气的实时切换，实现对传感器零点的自动快速补偿。

另外，通过渗透除湿装置对参比气进行除湿，从而准确测量未被参比气吸收的红外光所产生的电信号,进而准确得出样气中待测气体的浓度。

2、采取的技术方案：

本实用新型旨在提供一种动态参比的非分散红外气体分析仪，包括红外光源单元、红外传感器单元、切换单元。其中，所述红外光源单元，用于将红外光源传送至所述红外传感器单元，所述红外传感器单元用于测量未被吸收的红外光产生的电信号、被吸收后的红外光产生的电信号。所述切换单元包括第一切换阀和第二切换阀，所述第一切换阀包括第一控制电路和第一电磁阀，第二切换阀包括第二控制电路与第二电磁阀；所述第一切换阀用于将样气输入到红外传感器单元中，所述第二切换阀用于将参比气输入到红外传感器单元中，所述样气和所述参比气交替输入到所述红外传感器单元。

以上所述的动态参比的非分散红外气体分析仪，还包括渗透干燥器单元，所述渗透干燥器单元包括湿参比气入口、干燥参比气出口、干燥反吹气入口、湿反吹气出口。其中，所述干燥反吹气入口位于干燥参比气出口一侧，所述湿反吹气出口位于湿样气进口一侧。

所述切换阀的控制电路由稳压晶体管、普通二极管、发光二极管、切换控制信号输入点、切换控制信号输出点、电阻构成。所述稳压晶体管的集电极连接所述普通二极管的阳极，所述稳压晶体管的基极连接所述发光二极管的阳极，所述切换控制信号输入点位于所述稳压晶体管与所述发光二极管之间，所述切换控制信号输出点位于所述稳压晶体管与所述普通二极管之间，所述稳压晶体管与发光二极管之间串联有电阻。

所述红外光源单元包括红外光源、切光板、马达。所述红外光源用于辐射出红外线，所述切光板用于将红外线切换成脉冲光源，所述马达固定在切光板上并带动切光板转动。

所述红外传感器单元包括测量室、检测器。所述测量室包括进气口、排气口，所述进气口与所述排气口分别位于所述测量器的两端。所述检测器，包括前吸收室、后吸收室、微流量传感器，所述前吸收室与后吸收室通过毛细孔贯通，所述微流量传感器放置于所述毛细孔中，所述的微流量传感器为热温差型微流量传感器。

所述渗透干燥器单元还包括泵，所述泵用于将湿参比气抽入渗透干燥器。

所述的动态参比的非分散红外气体分析仪，还包括单片机，所述单片机用于控制所述第一电磁阀与所述第二电磁阀，以及处理所述红外传感器单元产生的电信号。