红外气体含量测试仪

气体分析仪广泛应用于汽车尾气检测；石油化工生产过程中气体成份在线分析和监测； 冶金工业中，高炉、转炉、焦炉工业炉窑等气体分析和监测 ；科学实验、环境保护、医疗卫生等行业气体分析和监测；生物医药、食品发酵、污水处理、垃圾填埋等过程气体测量；仓储、温室、室内等场所气体检测；烟道气在线连续检测(CEMS)等。对经济发展和社会进步具有重要用途。传统气体分析仪器奥氏气体分析仪，常用于CO2、O2、CO、H2、烃类等的含量测定。奥氏气体分析仪工作原理是：是利用不同的溶液来相继吸收气体试样中的不同组分：用40％的氢氧化钠吸收试样中的二氧化碳；用焦没食子酸钾溶液吸收试样中的氧气；用氨性氯化亚铜溶液来吸收试样中的一氧化碳。然后根据吸收前后试样体积的变化来计算各组分的含量。CH4和H2用爆炸燃烧法测定，剩余气体为N2。奥氏气体分析仪的优点是结构简单、价格便宜、维修容易。奥氏气体分析仪缺点是：虽一次购置成本低但长期运行成本高，除去分析人员的成本，仅每年买试剂和玻璃器皿至少要1万多元，而且必须对气体进行人工取样，在实验室进行分析，其中分析人员的操作技能和“态度”对分析的精确度有很大影响。奥氏气体分析仪只能单一成份地逐个进行检测分析，不具备多重输入和信号处理功能，分析费时，操作烦琐，响应速度慢，效率低，难以实时地分析生产工况。由于奥氏气体分析仪的的以上缺点，难以适应生产发展的需要，例如在化工、石油化工的生产过程中,为了控制化学反应和确保安全生产,一般都需要在线分析,并要求它连续、准确、经济、耐用。随着科学技术和全球经济的迅猛发展,工业废气的排放成为大气污染的一大杀手。因此,工业废气连续监控系统(CEMS)的开发应用亦成为趋势。所以奥氏气体分析仪逐渐被全自动分析仪器替代，例如红外线气体分析仪。红外线分析仪常用来连续测定各种混合气体中的CO、CO2、CH4 、SO2、NOX和CH等的含量，是在线分析仪中非常重要的一类仪器。 红外线分析仪工作原理是：当红外光通过待测气体时,这些气体分子对特定波长的红外光有吸收,其吸收关系服从朗伯--比尔(Lambert-Beer)吸收定律，即某些气体对红外光进行有选择性吸收，其吸收强度变化取决于被测气体的浓度。 相对于奥氏气体分析仪，红外线气体分析仪的优点是精度和灵敏度高、测量范围宽、响应速度快、良好的选择性、稳定性和可靠性好、可实现多组分气体同时测量、能够连续分析和自动控制。缺点是不能分析对称结构无极性双原子分子及单原子分子气体。这一点可配合电化学检测器使用克服。 在国内红外线气体分析仪里，GASBOARD红外气体分析仪采用国际上最新的非分光红外吸收光谱法（NDIR）技术，如电调制红外光源、进口高灵敏度滤光传感一体化红外传感器、高精度前置放大电路、可拆卸式镀膜气室等，并结合嵌入式的硬件和软件技术，可实现不同浓度、不同气体（SO2、NOX、CO2、CO、CH等）的高精度连续检测。是一类优良的红外气体分析仪 随着国民经济的飞速发展和加入WTO，对生产工艺和过程控制的要求越来越高，对生态环境的保护也越来越重视，红外在线成分分析仪作为必要的配套设备已成为企业全面质量管理的一个重要发展趋势，也是取代传统的化学式手动实验室分析仪——奥氏气体分析仪的必然趋势。[color=red]【由于该附件或图片违规，已被版主删除】[/color]

瓦斯或称煤层气，实际上是一种非常规天然气，其主要成分是甲烷CH4。CH4瓦斯易爆，煤矿开采时的瓦斯爆炸给人们的生命财产带来严重祸殃，瓦斯直排大气，其温室效应是CO和CO2的多倍。我国煤层瓦斯资源十分丰富，是继俄罗斯和加拿大之后的第三大储量国。据悉，我国煤矿埋深在2 km 以内的瓦斯估计有30×1012 ～35×1012 M3，其热值较高，煤矿瓦斯每立方米可发电1～ 3．2 kW • h。。我国每年煤矿排出的瓦斯总量大约为135亿m3，可产生470亿kWh电能。而现在利用煤矿瓦斯发电产生的发电量仅为20亿kWh左右，大部分瓦斯都被直接排放到大气中，既浪费了资源，也污染了环境。因此大力发展瓦斯发电，不仅能缓解我们能源紧张问题，而且还可以保护环境，取得巨大的经济效应。我国瓦斯发电技术已经比较成熟，尝试和推广瓦斯发电可以拓展瓦斯应用领域，达到“以抽保用，以用促抽”的目的，保证矿井安全生产，保护环境，实现科学发展。国内现在已有多家瓦斯发电厂，相信不久将会更多，瓦斯发电主要关键技术有电控燃气混合器技术，贫燃技术，数字式点火技术，全电子控制技术。电控燃气混合器技术是针对煤矿瓦斯浓度不稳定、压力波动大的特点而采用先进的电子控制系统。首先，发电机组混合器腔内的氧传感器提供精确控制信号，通过步进电机控制空气和瓦斯的流量，实现对空燃比的精确控制，即甲烷与氧气的体积比为1：2。在机组运行过程中，甲烷的含量控制在5％ 一16％爆炸极限之间，电子点火后，甲烷在气缸内充分爆炸做功，内燃机活塞上下往复运动，带动曲轴旋转，从而发电机转子切割磁力线发出电能。这种技术使内燃机无条件地适应了煤矿瓦斯的特点，解决了因瓦斯不稳定而影响发电机组功率波动大的问题。毫无疑问，在电控燃气混合技术中是要用到气体传感器的，只有有气体传感器的存在，才能把气体浓度信号传送给电子控制系统，使电机控制进气量，控制燃烧比，最大的利用热能，适应煤矿瓦斯浓度不稳定、压力波动大的问题。因此好的气体传感器在此技术中至关重要。武汉四方光电科技有限公司（www.gassensor.com.cn）专业生产红外气体传感器和红外气体分析仪器。该公司红外气体传感器采用非分光红外吸收光谱法（NDIR）技术，结合嵌入式的硬件和软件技术，可实现不同浓度、不同气体的高精度连续检测。公司产品已经广泛应用到机动车尾气检测、连续污染物监测系统CEMS、沼气分析、冶金炉气分析、红外可燃气体检测、石油天然气勘探等诸多领域。此外，瓦斯中可能含有H2S和水，这两种气体含量要严格控制,否则对管道及发动机的金属部件产生腐蚀,特别是对铜质及铝质部件腐蚀更为严重，因此，H2S的浓度监测也非常重要，四方光电的产品相信也能派上用场。总之，瓦斯发电在我国这样一个煤炭大国将是一个非常有前景的产业，而气体传感器相信也是推动这一产业进步的技术之一。[color=red]【由于该附件或图片违规，已被版主删除】[/color]

1 使用过程中控制影响因素和排除干扰因素困难较大在仪器使用的过程中，影响因素种类较多且变化较复杂，而要想有效地控制这些影响因素及排除干扰测定的因素则困难比较大。对于气体中微量水含量的测定，除了考虑以上提到的各种影响因素外，还必须考虑到样气中的水在管道内的吸附平衡问题，而这一问题的妥善处理必须依靠反复试验，了解其变化情况和规律，掌握其中的操作技术，以便得到准确无误的结果。当然，使用气相色谱仪测定高纯气体中ppm—ppb级杂质成分含量要考虑和控制的影响因素就更加复杂了。2 气体分析是实现一系列的化工流程 一台红外气体分析仪或一套气体分析系统相当于一套完整的化工工艺设备，因此，红外气体分析仪器系统工作流程就是在实现一系列的化工流程。若想通过气体分析得到准确数据，就必须了解这一系列化工流程中各阶段的情况及变化，认真研究并掌握其中的规律，只有这样才能达到准确测定的目的。应当指出，不仅在一台红外气体分析仪器内部具备一套化工工艺流程的同样情况和条件，而且，有时在仪器前级的样气预处理部分（含取样系统）也同样是一套化工工艺流程。如遇到较复杂、较特殊的工艺技术条件的话，那么样气预处理系统所体现的化工流程还是非常复杂的，相当于一个小化工厂的净化处理工艺流程。由此可见，气体分析的流程就是在了解并掌握整个化工流程系统条件的前提下，严格控制各种影响测定条件的因素，从而得到工艺及管理人员所需要的准确数据。 3 仪器和方法验证是获得准确数据的关键之一 仪器作为一种计量检测工具，在正常运行情况下，给出的数据绝大多数都是相对量值，测定数据是否准确及准确的程度（精度），仪器本身是无法提供的，也是无法证实的。必须依靠外围技术工作完成，这就是分析数据的验证工作。 （1）仪器线性关系的验证。首先，为确保仪器的正常运行，分析仪器作为计量仪器的一种，必须每年经过权威计量部门按照国家制订的规程进行检测，方能许可使用。同时，每年还需要用系列标准气体检查仪器在整个线性范围内的线性关系是否保持正常的状态。否则盲目相信分析仪器（即使是进口仪器）的完好程度肯定会使错误的数据导致生产管理及质量管理上的失误。 （2）误差分析。在分析仪器的使用流程中，对于每一次测定结果的数据，必须作出误差分析，以确定数据分析的真实性、可靠性和可信程度。一个合格的分析工作者是不会也不应该随随便便地把每次分析测定的结果上报或公布的。一般是在测定结果得出后，经过误差分析，在确定分析数据的误差总和小于规定的允许误差时，才将这一个（或一组）数据视为正确测定结果上报或公布。否则，不准确的数据会给生产管理者带来严重的不良后果。 （3）定量分析常用的仪器校正。红外气体分析仪作为一种定量分析仪器，在做定量分析前必须使用标准气进行校正（或标定）。标准气一般是从国家计量部门或合法工厂购买的，在特殊情况下，也可以自行配置（但要具有配置标准气的资格和能力以及相关的设备）。标准气保质期为一年，在使用标准气校正分析仪器时，还必须深入了解正常手续和使用规律。如果购买和使用不合乎要求的标准气，会导致分析数据的极大偏差。如果对标准气的使用要求不甚了解，也会因得不到准确数据结果，给空分生产带来麻烦。 4 微量气体成分分析的影响因素更复杂 气体成分在管道及设备中流动时发生的微观变化是复杂的、多变的。在常量气体成分分析时可以忽略的诸多影响因素，在微量气体成分分析时不仅不能忽略，反而必须认真对待，此时，这些因素已经成为影响微量气体成分分析正确结果的主要矛盾，必须逐一排除和解决才能使微量红外气体分析仪器工作顺利完成。这些影响因素主要包括以下几个方面：①取样管路内气体多次的反复混合；②管壁与气体成分的物理化学作用；③管路材质；④管路连接方式；⑤管路洁净程度。转载