一氧化碳分析儀是針對室內環境等低濃度、高精度的檢測要求研制開發出來的手持式儀器。該儀器操作簡單,結果準確,使用壽命長,可在現場調零及校準,并可選擇泵吸式采樣。主要針對室內環境等需要低濃度、高精度的檢測,適用于衛生防疫、公共場所檢測等領域。
一氧化碳分析儀工作原理是氣體過濾相關非色散紅外法。檢測基本原理是CO分子對紅外光波的吸收,關系符合Beer-Lambert定律。含有特定波長的紅外光優先由高速斬波器調制,然后分別通過含高濃度一氧化碳氣室、純氮氣氣室,當紅外光通過高濃度一氧化碳后,紅外光進入樣品氣室,CO不再吸收紅外光;當通過純氮氣的后,紅外光可以被樣品氣體中的CO吸收,樣氣CO濃度的信息就被這一束光所記錄。通過解調電路得到測量信號M和參考信號R,根據M/R可以得到CO濃度。
1、氣體預處理系統:由流量計、氣路切換電磁閥、油水過濾器、恒溫恒濕控制器等部件組成,用于對進入分析儀的氣體進行預處理,確保氣體的純凈度、流量、壓力和溫度等條件符合測量要求。
2、紅外光源:通常采用氘燈或LED作為光源,發出固定波長的紅外光,這些波長與一氧化碳分子的振動頻率相對應,是分析儀的核心部件之一。
3、氣體樣品室:用于容納待測氣體,其設計考慮了流量、壓力和溫度等因素,以確保氣體在測量過程中保持穩定。樣品室的透明材料允許紅外光順利通過,同時減少對測量結果的影響。
4、光路系統:負責將紅外光從光源引導到樣品室,并將經過樣品室后的光傳輸到探測器。光路設計需要確保光的路徑盡可能直,以減少光的散射和衰減,通常采用鏡面和透鏡來優化光路。
5、探測器:是分析儀的關鍵組件,負責接收經過樣品室的紅外光并將其轉換為電信號。常用的探測器有熱電堆探測器和光電導探測器,其靈敏度和響應速度直接影響測量的準確性和實時性。
6、信號處理電路:用于對探測器輸出的電信號進行放大、濾波和處理。通過數字信號處理技術,它能夠準確地計算氣體濃度,并消除噪聲和干擾。這一部分通常包括模數轉換器(ADC)和微處理器。
7、顯示和控制單元:是用戶與分析儀進行交互的界面,通常包括液晶顯示屏(LCD)和按鍵或觸摸屏,用戶可以通過它們查看實時數據、設置參數和進行校準。現代分析儀還可能支持數據記錄和遠程監控功能。
8、校準系統:為了確保測量的準確性,分析儀需要定期進行校準。校準系統通常包括標準氣體和相關軟件,允許用戶根據已知濃度的標準氣體對儀器進行調整和驗證。