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1、傳感器與儀表目錄6.1概述6.2熱導(dǎo)式氣體分析儀6.3紅外線氣體分析儀6.4色譜分析儀6.5氧分析儀6.6工業(yè)電導(dǎo)儀傳感器與儀表目錄6.7濃度計6.8PH計6.9硅酸根表6.10鈉表6.11溶解氧表6.12成分分析儀表的選用傳感器與儀表6.1概述成分分析主要是用來檢定、測量物質(zhì)的組成和特性，研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)按工作原理、測試對象、使用目的及使用場合來進(jìn)行分類按測量原理不同可分為電化學(xué)式、熱學(xué)式、磁學(xué)式、射線式、光學(xué)式、電子光學(xué)式、離子光學(xué)式和色譜式等；按測量對象不同可分為氣體成分分析、液體成分分析、金屬成分分析和酸堿度分析儀表等傳感器與儀表6.1概述按使用目的不同可分為定性成分
2、分析儀表和定量成分分析儀表；按使用場合不同可分為實驗室成分分析儀表、過程成分分析儀表以及便攜式成分分析儀表等傳感器與儀表6.2熱導(dǎo)式氣體分析儀熱學(xué)式氣體分析儀利用不同氣體導(dǎo)熱特性不同的原理進(jìn)行分析的常用于分析混合氣體中H2、CO2、NH3、SO2、Ar等組分的百分含量傳感器與儀表6.2.1工作原理各種氣體都具有一定的導(dǎo)熱能力，但是程度有一定差異，各有不同的導(dǎo)熱系數(shù)。對于多組分氣體，由于組分含量的不同，混合氣體導(dǎo)熱能力將會發(fā)生變化。根據(jù)混合氣體導(dǎo)熱能力的差異，就可實現(xiàn)氣體組分的含量分析。熱導(dǎo)式氣體分析儀是通過對混合氣體的導(dǎo)熱系數(shù)的測量來分析待測組分的含量傳感器與儀表6.2.2
3、熱導(dǎo)檢測器直接測量氣體的導(dǎo)熱系數(shù)比較困難，熱導(dǎo)式分析儀大多是把導(dǎo)熱系數(shù)的測量轉(zhuǎn)變成電阻的測量，將由于混合氣體中待測組分含量變化所引起總的導(dǎo)熱系數(shù)的改變轉(zhuǎn)換為電阻的變化熱導(dǎo)池結(jié)構(gòu)直通式結(jié)構(gòu)傳感器與儀表6.2.2熱導(dǎo)檢測器被測氣體由小室下部引入，從小室上部排出，熱絲的熱量通過混合氣體向室壁傳遞。熱絲的熱平衡溫度將隨被測氣體的熱導(dǎo)系數(shù)變化而改變。熱絲溫度的變化使其電阻值亦發(fā)生變化，通過電阻的變化可得知氣體組分的變化傳感器與儀表6.2.2熱導(dǎo)檢測器根據(jù)待分析的氣體流過檢測器的方式不同，熱導(dǎo)檢測器的結(jié)構(gòu)分為直通式、擴(kuò)散式和對流擴(kuò)散式擴(kuò)散式結(jié)構(gòu)對流擴(kuò)散式結(jié)構(gòu)型式擴(kuò)散式：反應(yīng)緩慢，滯后較
4、大，受氣體流量波動影響較小對流擴(kuò)散式：氣樣是由主氣路擴(kuò)散到氣室中，然后由支氣路排出，氣流有一定速度，氣體不產(chǎn)生倒流。傳感器與儀表6.2.3測量電路將待測組分含量的變化通過熱導(dǎo)檢測器轉(zhuǎn)換成電阻值變化，電阻的測量大多可采用電橋法。當(dāng)待測組分含量發(fā)生變化，即待分析氣體的導(dǎo)熱系數(shù)變化，測量氣室中的電阻絲的電阻值Rm也發(fā)生變化，電橋失去平衡，橋路輸出變化反映待測組分含量的多少。還可以采用雙臂單電橋測量系統(tǒng)或采用雙電橋測量傳感器與儀表6.3紅外線氣體分析儀利用不同氣體對不同波長的紅外線具有選擇性吸收的特性來進(jìn)行分析的6.3.1紅外線氣體分析儀的理論基礎(chǔ)利用氣體對紅外線的吸收特性來進(jìn)行氣
5、體成分分析各種氣體對紅外光譜范圍內(nèi)所有波長具有選擇吸收能力CO對波長為4.65μm的紅外線具有最大的吸收；CO2對波長2.78μm和4.26μm紅外線具有最大的吸收；CH4的特征吸收波長則為3.3μm和7.65μm傳感器與儀表6.3.1紅外線氣體分析儀的理論基礎(chǔ)幾種氣體的吸收光譜氣體吸收紅外輻射后溫度會升高，壓力增大。氣體吸收紅外輻射越多，則溫度升高也越多紅外線通過吸收物質(zhì)前后其光強度將會發(fā)生變化，光強度與被測組分濃度的關(guān)系服從朗伯—貝爾定律傳感器與儀表6.3.1紅外線氣體分析儀的理論基礎(chǔ)I0和I分別為紅外線通過被測氣體前后的光強度；K為被測組分吸收系數(shù)；C為被測組分濃度；
6、L為光線通過被測組分的吸收層厚度當(dāng)光強度為I0的光通過均勻介質(zhì)后，剩余光強度的大小I將隨著介質(zhì)濃度C和光程L的增大而按指數(shù)規(guī)律衰減傳感器與儀表6.3.2紅外線氣體分析儀的結(jié)構(gòu)及原理由紅外線輻射光源、測量氣樣室、紅外檢測器及電路等部分組成1-光源；2-拋物體反射鏡3-同步電動機(jī)；4-切光片5-濾波室；6-參比室7-測量室；8-紅外探測器；9-放大器傳感器與儀表6.3.2紅外線氣體分析儀的結(jié)構(gòu)及原理測量時(如分析CO氣體的含量)，兩束紅外線經(jīng)反射、切光后射入測量氣室和參比氣室，由于測量氣室中含有一定量的CO氣體，該氣體對4.65μm的紅外線有較強的吸收能力，而參比氣室中氣體不吸
7、收紅外線，這樣射入紅外探測器兩個吸收氣室的紅外線光造成能量差異，改變了薄膜電容兩電極間的距離，也就改變了電容C。被測氣體的濃度愈大，兩束光強的差值也愈大，則電容的變化也愈大，電容的變化量就反映了被分析氣體中被測氣體的濃度。濾波氣室：為了消除干擾氣體對測量結(jié)果的影響傳感器與儀表6.4色譜分析儀基于色譜法原理構(gòu)成的分析儀器稱為色譜儀色譜儀能對被測樣品進(jìn)行全面的分析，它能鑒定混合物是由哪些組分組成，又能測出各組分的含量6.4.1檢測原理利用色譜柱將混合物各組分分離開來，然后按各組分從色譜柱出現(xiàn)的先后順序分別測量，根據(jù)各組
