고주파 적외선 탄소 및 황 분석기의 구조 블록 다이어그램을 참조하세요. 그림에서 진한 검정색 선은 회로계통에 연결되고 연한 검정색 선은 가스계통에 연결되며 점선박스에 표시된 구성품은 차폐형 온도조절기에 설치된 구성품입니다.
CO2, SO2 등 극성 분자는 영구 전기 쌍극자 모멘트를 갖고 있어 진동, 회전 등의 구조를 갖고 있다. 양자 역학에 따르면, 이는 분할된 에너지 준위로 나누어지며, 이는 흡수를 생성하기 위해 특정 파장의 입사 적외선 복사와 결합될 수 있습니다. 이 흡수 법칙을 반영합니다.
I=I0exp(-aPL)
공식에서: I0——입사광 강도
I——출사광 강도
a——흡수 계수
P——가스의 부분압
L——분석 셀 길이
HCS-500 적외선 탄소 및 황 분석기 CO2와 SO2는 각각 4.26μm와 7.4μm에서 강한 흡수대를 갖는 특성을 이용하여 가스 흡수 후 빛의 세기 변화를 측정하고 CO2와 SO2의 농도 비율을 분석하여 측정된 샘플의 함량을 간접적으로 결정합니다. . 탄소 및 황 원소의 함량 비율입니다.
분석실에는 적외선 광원, 반사경, 변조 디스크, 흡수 셀, 광학 필터 및 검출기가 포함됩니다. 적외선 광원은 약 800°C로 전기적으로 가열되어 적외선을 생성합니다. 광 신호는 변조기에 의해 80Hz 교류 신호로 변조되고 적외선이 CO2 및 SO2 가스에 흡수된 후 흡수 셀에 입사됩니다. 흡수 셀에서는 협대역을 통과합니다. 필터는 위에서 언급한 파장 이외의 다른 광선의 에너지를 제거하고 검출기에 입사됩니다. 검출기에서 측정되는 것은 농도에 해당하는 빛의 강도입니다. 검출기를 거쳐 광전적으로 전기신호로 변환된 CO2, SO2 가스는 증폭 후 아날로그 신호로 출력되며, A/D 아날로그-디지털 변환 후 호스트 마이크로컴퓨터로 보내져 정규화 처리됩니다. USB 통신 포트이며 적분은 탄소 및 황 원소의 함량 비율로 반전됩니다.
HCS-500 고주파 적외선 탄소 및 황 측정기의 분석과정은 분석 시 먼저 전자저울로 시료의 무게를 측정하거나 컴퓨터에 입력하거나, 키보드를 사용하고 플럭스를 추가한 다음 이를 고온 분석기로 보냅니다. 분석을 시작합니다. 첫 번째 단계는 산소 분사 단계입니다. 먼저 해당 솔레노이드 밸브를 열고 분석 프로세스에 따라 산소를 통과시킵니다. CO2 및 SO2 가스 함량이 0일 때 파이프라인의 잔류 CO2 및 SO2 가스를 제거하는 것입니다. 측정된 가스 부분압 P는 0이며 이때 수집된 신호는 순수 산소 조건 기준 신호 V0입니다. 두 번째 단계는 분석 방출 단계로, 고주파로를 켜고 시료를 방출 온도까지 가열합니다. 이때 시료는 고온 산소가 풍부한 조건에서 즉시 산화되어 CO2와 SO2가 생성됩니다. 측정된 가스의 농도가 증가함에 따라 증폭기 출력 신호는 감소하며, 분석 후 각 데이터는 선형화되고 보정됩니다. 교정 데이터에 계수를 곱하고 샘플 중량으로 나눈 다음 공백을 빼서 샘플의 탄소 및 황 원소 함량 비율을 구합니다.