要正确理解什么是高频红外碳硫仪的分析原理,首先,我们可以逐字分析,高频,红外。
什么是高频?
指高频感应加热:样品在高频感应中加热,瞬间产生高温,在富氧条件下,样品中的碳转化成CO2,硫转化成SO2。
高频感应加热工作原理
当金属导体处于一个高频交变电场中,根据法拉第电磁感应定律。将在金属导体内产生感应电动势,由于导体的电阻很小,从而产生强大的感应电流。交变磁场将使导体中电流趋向导体表面流通,引起集肤效应,瞬间电流的密度与频率成正比,频率越高,感应电流密度集中于导体表面,即集肤效应就越严重,有效的导电面积减少,电阻越大,从而使导体迅速升温。
什么是红外?
指红外光检测:CO2测量波长为4.26μm,SO2为7.4μm,都在红外波段。利用红外吸收法定量测量气体浓度。
红外检测工作原理
CO2,SO2等气体分子在红外光波段,具有选择性吸收谱图,当此特定波长的红外光通过CO2或SO2气体后,能产生强烈的光吸收,此吸收规律可由朗伯-比耳定律得出。
I0(λ)=Ii(λ)(-α(λ)CL)
由于探测器是将光信号转换为电信号,当探测器工作在线性区域内,则公式改写为:
V0(λ)=Vi(λ)(-α(λ)CL)
式中:Ii(λ)、Vi(λ)分别为特定波长λ的入射光强和对应的电信号值。I0(λ)、V0(λ)分别为通过吸收池后出射光强和对应的电信号值。
α(λ)为测定气体在特定波长λ的吸收系数。
C为被吸收池的浓度。L为被吸收池的长度。

吸收器光路图
由上式可知,当选定某一特定波长并且确定了分析池(吸收池)长度时,由测量光强I0能换算出混合气体中被测气体的浓度,这就是红外吸收法能定量测量气体浓度的基本原理。本仪器选定的测量波长:CO2为4.26μm,SO2为7.4μm