測量方法和原理
主流的
煙氣采樣器大多采用電化學(xué)和非分光紅外的測試原理。 電化學(xué)的儀器已經(jīng)由進(jìn)口儀器轉(zhuǎn)變?yōu)橐試a(chǎn)儀器為主, 但的 應(yīng)用儀器仍然是以德圖或凱恩為代表的進(jìn)口儀器為主;紅外的儀器近年來隨著自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的紅外技術(shù)在國內(nèi)逐漸推廣,也開始 了批量國產(chǎn)化,并小型化,zui終實(shí)現(xiàn)在便攜煙氣分析儀中的應(yīng)用。
1、電化學(xué)測試原理
電化學(xué)測試方法又稱為定電位電解法,是國家對二氧化硫的標(biāo)準(zhǔn)測定方法之一。
二氧化硫(SO2)擴(kuò)散通過傳感器滲透膜,進(jìn)入電解層,在恒電位工作電極上發(fā)生氧化反應(yīng);由此產(chǎn)生極限擴(kuò)散電流,在一定 范圍內(nèi),其電流大小與二氧化硫濃度成正比。
電化學(xué)傳感器還可廣泛應(yīng)用于一氧化氮、 氯化氫、 硫化氫等氣體的測定。 由于傳感器的制作對工藝和材料的特殊要求, 目前仍 然主要依賴進(jìn)口。
2、非分光紅外測試原理
非分光紅外氣體測試方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。 其核心部件紅外傳感器根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)的不同, 又可分為 雙光束、微流、微音器等不同類型。固定污染源監(jiān)測系統(tǒng)中大量使用的是微流紅外傳感器,可實(shí)現(xiàn)對二氧化硫、一氧化氮、一氧 化碳等主要污染物的測定。近年來,環(huán)保等相關(guān)部門也開始著手非分散紅外測定方法的標(biāo)準(zhǔn)制定,以規(guī)范測試方法的應(yīng)用。
煙氣采樣器技術(shù)的工作原理為:紅外光源①發(fā)出的紅外光,經(jīng)過切光器②調(diào)制頻率后,進(jìn)入測量氣室④;由于二氧化硫等 異種原子構(gòu)成的分子對紅外光具有吸收特性,若測量氣室④中存在上述氣體,則進(jìn)入測量氣室的部分紅外光會(huì)被吸收,未被吸收 的紅外光進(jìn)入檢測器⑤。檢測器⑤由前氣室、后氣室、微流傳感器⑥組成,前、后氣室充滿待測組分的氣體。在紅外光的作用下, 檢測器前、后氣室中的氣體發(fā)生膨脹;由于存在膨脹差異,會(huì)導(dǎo)致前、后氣室之間產(chǎn)生微小的流量;微流傳感器⑥檢測到該流量 后,產(chǎn)生交流電壓信號,信號經(jīng)處理后得到氣體的濃度。
3、電化學(xué)分析儀的應(yīng)用分析
煙氣采樣器具有小型、輕便、快捷等優(yōu)點(diǎn),在我國應(yīng)用較多。但國內(nèi)傳感器制作技術(shù)有限,大部分仍需進(jìn)口傳感器,使用成 本較大。實(shí)際使用中電化學(xué)儀器還會(huì)普遍存在取樣流量、氣體交叉干擾以及前處理等方面的問題。
取樣流量對電化學(xué)儀器的影響
煙氣采樣器采用電化學(xué)傳感器設(shè)計(jì)的煙氣分析儀,不論是國產(chǎn)儀器,還是國外進(jìn)口儀器,在使用過程中經(jīng)常碰到“測不準(zhǔn)”問題,即在實(shí) 驗(yàn)室測試標(biāo)準(zhǔn)氣體是好的,到了現(xiàn)場卻測不準(zhǔn)。這是因?yàn)?電化學(xué)傳感器對流速的變化極為敏感。通常電化學(xué)類煙氣分析儀的測 試讀數(shù)與采氣流速呈“正相關(guān)”。
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