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高頻紅外碳硫儀分析原理分析

來源:南京固琦分析儀器制造有限公司   2024年09月23日 08:52  

當金屬導體處在一個高頻交變電場中,根據法拉第電磁感應定律,將在金屬導體內產生感應電動勢,由于導體的電阻很小,從而產生強大的感應電流。由焦耳—楞次定律可知,交變磁場將使導體中電流趨向導體表面流通,引起集膚效應,舜間電流的密度與頻率成正比,頻率越高,感應電流密度集中于導體的表面,即集膚效應就越嚴重,有效的導電面積減少,電阻增大,從而使導體迅速升溫燃燒,釋放出CO2、SO2氣體。

CO2、SO2等氣體分子在紅外光波段,具有選擇性吸收譜圖,當某此特定波長的紅外光通過CO2或SO2氣體后,能產生強烈的光吸收,此吸收規律可由朗伯-比爾定律得出。

IO(λ)=Ii(λ)(- α(λ)CL)…………………………(1)

由于探測器是將光信號轉換為電信號,當探測器工作在線性區域內,則(1)可改寫為:

VO(λ)=Vi(λ)(- α(λ)CL)…………………………(1)

式中:Ii(λ) 、Vi(λ)分別為特定波長λ的入射光強和對應的電信號值。

          IO(λ) 、VO(λ)分別為通過吸收池后出射光強和對應的電信號值。

          α(λ)為測定氣體在特定波長λ的吸收系數。

 

由上式可知,當選定某一特定波長并且確定了分析池(吸收池)長度時,由測量光強IO能換算出混合氣體中被測氣體的濃度,這就是紅外吸收法能定量測量氣體濃度的基本原理。


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