測量方法和原理
主流的
煙氣采樣器大多采用電化學和非分光紅外的測試原理。 電化學的儀器已經由進口儀器轉變為以國產儀器為主, 但的 應用儀器仍然是以德圖或凱恩為代表的進口儀器為主;紅外的儀器近年來隨著自主知識產權的紅外技術在國內逐漸推廣,也開始 了批量國產化,并小型化,zui終實現在便攜煙氣分析儀中的應用。
1、電化學測試原理
電化學測試方法又稱為定電位電解法,是國家對二氧化硫的標準測定方法之一。
二氧化硫(SO2)擴散通過傳感器滲透膜,進入電解層,在恒電位工作電極上發生氧化反應;由此產生極限擴散電流,在一定 范圍內,其電流大小與二氧化硫濃度成正比。
電化學傳感器還可廣泛應用于一氧化氮、 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 然主要依賴進口。
2、非分光紅外測試原理
非分光紅外氣體測試方法已經廣泛應用于工業過程和環境監測等領域。 其核心部件紅外傳感器根據應用特點的不同, 又可分為 雙光束、微流、微音器等不同類型。固定污染源監測系統中大量使用的是微流紅外傳感器,可實現對二氧化硫、一氧化氮、一氧 化碳等主要污染物的測定。近年來,環保等相關部門也開始著手非分散紅外測定方法的標準制定,以規范測試方法的應用。
煙氣采樣器技術的工作原理為:紅外光源①發出的紅外光,經過切光器②調制頻率后,進入測量氣室④;由于二氧化硫等 異種原子構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,則進入測量氣室的部分紅外光會被吸收,未被吸收 的紅外光進入檢測器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、后氣室中的氣體發生膨脹;由于存在膨脹差異,會導致前、后氣室之間產生微小的流量;微流傳感器⑥檢測到該流量 后,產生交流電壓信號,信號經處理后得到氣體的濃度。
3、電化學分析儀的應用分析
煙氣采樣器具有小型、輕便、快捷等優點,在我國應用較多。但國內傳感器制作技術有限,大部分仍需進口傳感器,使用成 本較大。實際使用中電化學儀器還會普遍存在取樣流量、氣體交叉干擾以及前處理等方面的問題。
取樣流量對電化學儀器的影響
煙氣采樣器采用電化學傳感器設計的煙氣分析儀,不論是國產儀器,還是國外進口儀器,在使用過程中經常碰到“測不準”問題,即在實 驗室測試標準氣體是好的,到了現場卻測不準。這是因為,電化學傳感器對流速的變化極為敏感。通常電化學類煙氣分析儀的測 試讀數與采氣流速呈“正相關”。
