各类气体分析仪基本原理及特点

各类气体根本原理及特点1、质谱仪的根本原理质量差异进展分别和检测物质组成的一类仪器。核心.离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。电离后的分子因承受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子进入质量分析器。质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子，按荷质比q/m〔q为电荷，m为质量)大小分别的装置，原理公式：q/m=2U/B2r2(U,Br〕。分别后的离子依次进入离子检测器，采集放大离子信号，经计算机处理，绘制成质谱图。优点：测量气体种类多，测试速度快，灵敏度高，结果准确，稳定性和重复性也较高。是价格偏高;仪器机构简洁,需要专业人员维护；要求环境高.2、气相色谱仪的根本原理检测混合物由载气〔载气特性为惰性气体，不应与样品和溶检测混合物由载气〔载气特性为惰性气体，不应与样品和溶剂反响。一般可选用且常用的载气有氢气，氮气，氦气。氦气有最好的分别柱效果，氦气用于热导式测量组件，氢气用于当氦气〕带入，检测混合物通过色谱柱〔通常为填充柱和毛细管柱〕与色谱柱内固定相〔我们把色谱柱内不移动，起分别作用的填料称为剂反响。一般可选用且常用的载气有氢气，氮气，氦气。氦气有最好的分别柱效果，氦气用于热导式测量组件，氢气用于当氦气〕带入，检测混合物通过色谱柱〔通常为填充柱和毛细管柱〕与色谱柱内固定相〔我们把色谱柱内不移动，起分别作用的填料称为分,依据峰高度或峰面积可以计算出各组分含量。主要特点气相色谱仪由于检测器的不同而具有不同的优缺点。2、氢火焰检测器气相色谱仪。氢火焰检测器(FID,flameionizationdetector〕是利用氢火焰作电离源，使被测物质电离，产生微电流的检测器.它是破坏性的、典型的质量型检测器。优点：对几乎全部的有机物均有响应，特别是对烃类化合物灵敏度高，而且响应值与碳原子数成正比；对

O、CO2

和CS2

等无机物不敏感；对气体流速、压力和温度变化不敏感。它的线性范围宽,构造简洁、操作便利，死体积几乎为零。因此,作为试验室仪器，FID得到普遍的应用，是最常用的气相色谱检测器。缺点：需要可燃气体〔氢气)、助燃气体和载气三种气源钢瓶及其流速把握系统.因此，制作成一体化的便携式仪器格外困难，特别是应对突发性环境污染大事的分析与检测就更加困难 ,由于它需要点“一把火”，增加了引燃、引爆的潜在危急性2、热导检测器气相色谱仪.热导检测器〔TCD，thermalconductivitydetector是利用被测组分和载气热导系数不同而响应的浓度型检测器(在确定浓度范围〔线性范围〕内，响应值R〔检测信号〕大小与流淌相中被测组分浓度成正比〔 R∝C))，它是整体性能检测器，属物理常数检测方法。优点：它对全部的物质都有响应,构造简洁、性能牢靠、定量准确、价格TCDFID,缺点:与其他检测器相比，TCD析与检测的主要因素.以氦气作载气,进气量为2mL达10－6量级。因此，使用这种检测器的便携式气相色谱仪,不适于室内外一般环境污染物分析与检测，大多用于污染源和突发性环境污染事故的分析与检测。3、红外线气体根本原理红外线气体的测量依据：朗伯-比尔定律：其物理意义是当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度与吸光物质的浓度及吸取层厚度成正比.红外线气体工作原理：基于某些气体对红外线的选择性吸取。红外线常用的红外线波长为2～12μm确定长度和容积的容器，冷静器可以透光的两个端面中的一个端面侧边射入一束红外光，然后在另一个端面测定红外线的辐射强度,最终依据红外线的吸取与吸光物质的浓度成正比就可知道被测气体的浓度。优点：测量范围宽：可分析气体上限达100％，下限达几个〔ppm)的浓度。进展精细化处理后,还可以进展痕量〔ppb〕分析(物质中含量在百万分之一以下组合的分析方法)；灵敏度高：具有很高的监测灵敏度，气体浓度有微小变化都能区分出来；测量精度高：一般都在FS〔满量程〕，不少产品到达FS.与其他分析手段相比，它的精度较高且稳定性好；反响速度快:响应时间一般在10S〔到达T90的时间)；缺点：不能分析对称构造无极性双原子分子〔如 Ν 、Ο2 2

、 )及2单原子分子气体〔He、Ne、Ar〕，或者需要和其他检测器使用。4、紫外线气体的原理紫外线气体是可见分光光度计中的一种，其分析方法属于紫外吸取光谱法,工作原理基于朗伯一比耳定律.朗伯一比耳定律A=lg(1/T)=Kbc紫外线气体是可见分光光度计中的一种，其分析方法属于紫外吸取光谱法,工作原理基于朗伯一比耳定律.朗伯一比耳定律A=lg(1/T)=Kbc其中，ATK为摩尔吸取系数，它与吸取物质的性质及入射光的波长*有关;c为吸光物质的浓度；b度确定后，它们就成了常数。这时透过样品的光强度仅与样品中待测组分的浓度有关。紫外线气体就是依据这一原理工作的.优点：操作简洁，可以测量SO2NOx、HCl、NH3缺点：测量准确度不高，同等性能、功能状况下仪器价格比红外缺点：测量准确度不高，同等性能、功能状况下仪器价格比红外线高。5、热导式气体根本原理热导式气体是一种物理类的气体表。它依据不同气体具有不同的热传导力气的原理，通过测定混合气体热导系数来推算其中某些组分的含量。优点:热导式器是一种构造简洁、性能稳定、价廉、技术上较为成熟.适用的气体种类较多，是一种根本的表缺点：热导式器对气体的压力波动、流量波动格外敏感，介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响较大，所以必需安装简洁的采样预处理系统。6、电化学式气体根本原理电化学式气体是一种化学类气体表。它依据化学反响所引起的离子量的变化或者电流变化来测量气体成分。为了提高选择性，防止测量电极外表沾污和保持电解液性能，一般承受隔膜构造.常用的电化学式有定位电解式和伽伐尼电池式。优点：体积小、检测速度快、准确、便携、可现场直接检测和连续检测。极电位，使得传感器对应某一特定气体敏感，从而到达测定的目等方面的问题。7、氧按原理分为氧化钴、顺磁性。7。1。氧化钴根本原理氧化钴测量含氧量的根本原理是利用所谓的“氧浓差电势“，即在一块氧化钴两侧分别附以多孔的铂电极〔又称铂黑 并使其处于高温下。假设两侧气体中含氧量不同，那么在两电极间就会消灭电动势。这种电动势是由于固体电解质两侧气体含氧浓度不同而产生的,所以叫氧浓差电势，而氧浓差电势大小可以通过能斯特公式计算出来。优点:装方式为直接插入式或抽取式.它构造简洁，稳定性好、灵敏度高，响应快等特点，输出信号便于信号传输与处理,精度比较高。缺点：测量时易受温度影响,测量气体单一。7.2。顺磁性根本原理磁对流式三种该类型。顺磁性氧利用氧分子具有顺磁性，被测气体引至内置磁场，氧分子在磁场内顺应磁场运动，在悬挂含量。优点：响应速度快，测量精度高，常用于准确过程把握.缺点:顺磁氧对仪器环境要求高，不能受到震惊，测量气体单一8、激光气体8。1。半导体激光气体根本原理DLAS(DiodeLaserAbsorptionSpectroscopy)半导体激光吸取光谱技术的简称.DLAS技术本质上是一种光谱吸取技术,通过分析激光被气体的选择性吸取来获得气体的浓度。它与传统红外光谱吸收技术的不同之处在于，半导体激光光谱宽度远小于气体吸取谱DLAS〔Lambert-Beer)光的衰减也越大。因此，可通过测量气体对激光的衰减来测量气体的浓度。优点：响应测量时间可降到1秒,无其他气体的穿插干扰,无需采(ppbppm极限。缺点：安装简洁，不好对仪器进展维护，在测量过程易受被测气体影响导致测量结果不准确.8.2.拉曼激光气体根本原理拉曼激光气体RLGA的核心局部是一个激光检测装置，其中的氦氖激光器可以放射一种安全的低功率单波激光到一个气体测试腔内.由于激光能量微弱,装置内部通过检测腔两端的反射镜不断进展反射，将能量放大1000倍左右。光子与气体分子发生碰撞后发生散射，产生一种不同于激光频谱的光谱，而且不同分子散射出来的光谱是特定不一样的，这就是我们所称的“拉曼散射光谱”.检测腔内壁装有8个光学滤波器和光电传感器,用来吸取和检测不同分子的特定光谱频率，从而得到 8种不同待测气体成分含量依据这种原理,每种待测气体的含量都是通过直接测量得到的,不需要任何的导算；RLGA的检测精度更高；反响速度更快。优点：1、能现场在线检测几乎全部工业过程气体〔可测气体超过10028种气体，适合简洁混合气体测量3、全部