第7章成分分析

1、第七章第七章成分分析成分分析7.1 概述概述7.1.1 成分分析的意義成分分析的意義監(jiān)測(cè)和控制工藝成分參數(shù)，保證工序質(zhì)量監(jiān)測(cè)和控制工藝成分參數(shù)，保證工序質(zhì)量成份分析：固體成份分析、氣體成份分析成份分析：固體成份分析、氣體成份分析 氣體成份分析的作用：氣體成份分析的作用：通過(guò)測(cè)定氣體成分，計(jì)算窯爐廢氣過(guò)?？諝庀禂?shù)和通過(guò)測(cè)定氣體成分，計(jì)算窯爐廢氣過(guò)?？諝庀禂?shù)和CO含量，判斷窯內(nèi)供風(fēng)情況及燃料燃燒程度，進(jìn)含量，判斷窯內(nèi)供風(fēng)情況及燃料燃燒程度，進(jìn)而判斷物料煅燒情況；而判斷物料煅燒情況；比較窯爐系統(tǒng)不同部位廢氣成分，計(jì)算漏風(fēng)量；比較窯爐系統(tǒng)不同部位廢氣成分，計(jì)算漏風(fēng)量；分析廢氣有害成分，確定廢氣對(duì)大氣污

2、染程度。分析廢氣有害成分，確定廢氣對(duì)大氣污染程度。7.1.2 成分分析方法成分分析方法定期取樣法：實(shí)驗(yàn)室測(cè)定定期取樣法：實(shí)驗(yàn)室測(cè)定連續(xù)測(cè)定法：測(cè)定混合物中某種成分含量或性質(zhì)；連續(xù)測(cè)定法：測(cè)定混合物中某種成分含量或性質(zhì)；測(cè)定混合物中幾種或全部組成的含量。測(cè)定混合物中幾種或全部組成的含量。7.1.3 成分分析儀組成成分分析儀組成 取樣系統(tǒng)：正確取出被測(cè)介質(zhì)的樣品取樣系統(tǒng)：正確取出被測(cè)介質(zhì)的樣品 發(fā)送器：將被測(cè)組分含量轉(zhuǎn)換為電量輸出信號(hào)。發(fā)送器：將被測(cè)組分含量轉(zhuǎn)換為電量輸出信號(hào)。 信號(hào)放大系統(tǒng)：將發(fā)送器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大。信號(hào)放大系統(tǒng)：將發(fā)送器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大。 顯示系統(tǒng)：顯示分析結(jié)果。顯示系統(tǒng)：

3、顯示分析結(jié)果。按被測(cè)成分：按被測(cè)成分：氧量表、氫表、氧量表、氫表、 鹽量表、鹽量表、 二氧化硅二氧化硅分析儀、磷酸鹽、溶解鐵、分析儀、磷酸鹽、溶解鐵、pH值分析儀表等。它們值分析儀表等。它們各自滿足工藝需要。各自滿足工藝需要。按工作原理按工作原理電化學(xué)分析儀：電導(dǎo)式、電位式、電量式電化學(xué)分析儀：電導(dǎo)式、電位式、電量式熱學(xué)分析儀：熱導(dǎo)式、熱化學(xué)式、熱譜式熱學(xué)分析儀：熱導(dǎo)式、熱化學(xué)式、熱譜式磁學(xué)分析儀：磁性氧分析儀、核磁共振波譜儀、磁學(xué)分析儀：磁性氧分析儀、核磁共振波譜儀、電子順磁共振波譜儀。電子順磁共振波譜儀。光學(xué)分析儀：吸收式光學(xué)分析儀：吸收式 (光電比色光電比色)、發(fā)射式、發(fā)射式 (攝譜攝譜

4、儀儀)。色譜儀：如氣相色譜儀、液相色譜儀。色譜儀：如氣相色譜儀、液相色譜儀。射線分析儀器、離子式光學(xué)分析儀器等。射線分析儀器、離子式光學(xué)分析儀器等。7.2 磁性氧量計(jì)磁性氧量計(jì)用途：用途：測(cè)量混合氣體中的氧氣含量測(cè)量混合氣體中的氧氣含量7.2.1 氣體的磁化特性氣體的磁化特性（1）氣體的磁化率）氣體的磁化率磁化現(xiàn)象：磁化現(xiàn)象：任何物質(zhì)處于外磁場(chǎng)中會(huì)受到力或力任何物質(zhì)處于外磁場(chǎng)中會(huì)受到力或力矩的作用而顯示出磁性，即介質(zhì)在磁場(chǎng)中被磁矩的作用而顯示出磁性，即介質(zhì)在磁場(chǎng)中被磁化化介質(zhì)分子磁矩沿一個(gè)方向順序排列。介質(zhì)分子磁矩沿一個(gè)方向順序排列。磁化強(qiáng)度：磁化強(qiáng)度：HM磁場(chǎng)強(qiáng)度介質(zhì)磁化率磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)

5、強(qiáng)度：HMHB)1 (00真空中的磁導(dǎo)率介質(zhì)相對(duì)磁導(dǎo)率介質(zhì)磁導(dǎo)率介質(zhì)磁導(dǎo)率順磁性物質(zhì)：順磁性物質(zhì)：在外磁場(chǎng)中被拉向磁場(chǎng)較強(qiáng)處在外磁場(chǎng)中被拉向磁場(chǎng)較強(qiáng)處00逆磁性物質(zhì)：逆磁性物質(zhì)：在外磁場(chǎng)中被移向磁場(chǎng)較弱處在外磁場(chǎng)中被移向磁場(chǎng)較弱處氧氣的磁化率為正，且比其它氣體的磁化率高氧氣的磁化率為正，且比其它氣體的磁化率高得多。得多。7.2.2熱磁式氧分析器的組成熱磁式氧分析器的組成 環(huán)形室環(huán)形室中央旁通管：中央旁通管：水平放置；管上繞有二個(gè)鉑絲水平放置；管上繞有二個(gè)鉑絲加熱線圈加熱線圈R1和和R2，它們與另二個(gè)錳銅合金絲，它們與另二個(gè)錳銅合金絲做成的電阻器做成的電阻器R3和和R4組成測(cè)量電橋的四個(gè)臂，組成

6、測(cè)量電橋的四個(gè)臂，電橋線路對(duì)角線上連接毫伏計(jì)（刻度為氧的電橋線路對(duì)角線上連接毫伏計(jì)（刻度為氧的百分含量），百分含量），磁極：磁極：靠近靠近R1的邊緣的邊緣磁極磁極 中央旁通管中央旁通管環(huán)形管環(huán)形管毫伏計(jì)毫伏計(jì)抽氣器將被測(cè)氣體連續(xù)吸入環(huán)形室抽氣器將被測(cè)氣體連續(xù)吸入環(huán)形室氣體中無(wú)氧時(shí)，氣體中無(wú)氧時(shí)，旁通管中無(wú)電流流過(guò)，測(cè)量電橋處于旁通管中無(wú)電流流過(guò)，測(cè)量電橋處于平衡狀態(tài)，輸出電壓為零，儀表指針指零。平衡狀態(tài)，輸出電壓為零，儀表指針指零。氣體中含氧時(shí)，氣體中含氧時(shí)，氧氣被不均勻磁場(chǎng)吸入旁通管，被發(fā)氧氣被不均勻磁場(chǎng)吸入旁通管，被發(fā)熱元件熱元件R1加熱，磁化率降低，所受磁場(chǎng)引力減小，加熱，磁化率降低，所

7、受磁場(chǎng)引力減小，被隨后低溫氧氣推出。氧氣排出在磁道中形成磁風(fēng)被隨后低溫氧氣推出。氧氣排出在磁道中形成磁風(fēng)（稱熱磁對(duì)流）。氧氣在旁通管中流動(dòng)時(shí)，在（稱熱磁對(duì)流）。氧氣在旁通管中流動(dòng)時(shí)，在R1處處起冷卻作用，流至起冷卻作用，流至R2處時(shí)，因其已被加熱，對(duì)處時(shí)，因其已被加熱，對(duì)R2影影響較小，故響較小，故TR1TR2，電橋失衡，輸出電壓信號(hào)，信，電橋失衡，輸出電壓信號(hào)，信號(hào)大小反映了氣體氧含量。號(hào)大小反映了氣體氧含量。若氣體中混有若氣體中混有NO，將影響測(cè)量結(jié)果，引起誤差。，將影響測(cè)量結(jié)果，引起誤差。7.3 奧氏氣體成分分析儀奧氏氣體成分分析儀7.3.17.3.1系統(tǒng)組成：系統(tǒng)組成：三個(gè)裝有吸收劑的

8、吸收瓶，吸收瓶分別通過(guò)旋閥三個(gè)裝有吸收劑的吸收瓶，吸收瓶分別通過(guò)旋閥7 7、8 8、9 9與梳形管相連。與梳形管相連。圖7-2 奧氏氣體分析儀結(jié)構(gòu)示意圖1-過(guò)濾器；2-三通旋塞；3-梳形管；4-量管；5-水套管；6-平衡瓶；7、8、9-旋閥；10、11、12-吸收瓶；13、14、15-緩沖瓶梳形管一端經(jīng)三通梳形管一端經(jīng)三通閥與取樣點(diǎn)或大氣閥與取樣點(diǎn)或大氣相通，另一端與量相通，另一端與量管相連。管相連。量管下接平衡瓶，量管下接平衡瓶，以吸入或排出氣體。以吸入或排出氣體。過(guò)濾器：用于干燥過(guò)濾器：用于干燥氣體。氣體。1）儀器氣密性檢查）儀器氣密性檢查 關(guān)閉關(guān)閉7、8、9使三通閥與大氣相通，使平衡瓶使

9、三通閥與大氣相通，使平衡瓶6升升至一定高度，然后關(guān)閉三通閥，觀察量管內(nèi)水面，至一定高度，然后關(guān)閉三通閥，觀察量管內(nèi)水面，若若5min不降，說(shuō)明無(wú)漏氣，可開(kāi)始分析。不降，說(shuō)明無(wú)漏氣，可開(kāi)始分析。CO2O2CO分析順序：分析順序：2）液面高度調(diào)節(jié)）液面高度調(diào)節(jié) 將三個(gè)吸收瓶中吸收液面調(diào)至同一高度，然后將三個(gè)吸收瓶中吸收液面調(diào)至同一高度，然后把量管把量管4內(nèi)的空氣全部排出，用待測(cè)氣體試樣將容器內(nèi)的空氣全部排出，用待測(cè)氣體試樣將容器清洗幾次，即可取氣體試樣清洗幾次，即可取氣體試樣100ml進(jìn)行分析。進(jìn)行分析。3）成分測(cè)定）成分測(cè)定吸收劑吸收劑CO2KOH或或NaOH溶液溶液O2焦性沒(méi)食子酸堿溶液焦性沒(méi)

10、食子酸堿溶液CO氯化亞銅氨溶液氯化亞銅氨溶液KOH:H2O1:2KOH:沒(méi)食子沒(méi)食子酸酸:H2O23.5:15:61.5CuCl : NH4Cl : H2O1 : 1.25 : 3.75a. 打開(kāi)打開(kāi)9，氣體通入吸收瓶，氣體通入吸收瓶12內(nèi)，內(nèi)，CO2、 SO2 被吸收：被吸收：2KOH + CO2K2CO3 + H2O2KOH + SO2K2SO3 + H2O 說(shuō)明：說(shuō)明：廢氣中廢氣中SO2含量較小，故一般計(jì)入含量較小，故一般計(jì)入CO2中或與中或與CO2一并用一并用RO2表示。表示。1ml KOH40ml CO2吸收量吸收量 使用新鮮堿液時(shí)，使用新鮮堿液時(shí)，吸收較快吸收較快，往復(fù)通過(guò)，往復(fù)通

11、過(guò)45次可完全吸收。次可完全吸收。b、將氣體通入吸收瓶將氣體通入吸收瓶11，因焦性沒(méi)食子酸吸氧，因焦性沒(méi)食子酸吸氧很慢很慢，新溶液需往復(fù)通過(guò)新溶液需往復(fù)通過(guò)56次，用過(guò)的溶液需更多次數(shù)。分次，用過(guò)的溶液需更多次數(shù)。分析須按順序進(jìn)行，因析須按順序進(jìn)行，因Cu(NH3) 2Cl也能吸收也能吸收O2。吸收量：吸收量：1ml 沒(méi)食子酸溶液沒(méi)食子酸溶液4ml O2c、將剩余氣體試樣通入吸收瓶將剩余氣體試樣通入吸收瓶10，分析，分析CO。反應(yīng)也反應(yīng)也很慢很慢，需反復(fù)多次進(jìn)行，需反復(fù)多次進(jìn)行Cu(NH3) 2Cl+ 2COCu(CO)2 + 2NH3吸收量：吸收量：1ml Cu(NH3) 2Cl15ml C

12、O上述三種吸收均需通過(guò)幾次，前后二上述三種吸收均需通過(guò)幾次，前后二次讀數(shù)相同時(shí)，方可依次進(jìn)入下一吸收瓶。次讀數(shù)相同時(shí)，方可依次進(jìn)入下一吸收瓶。三次吸收后剩余氣體為三次吸收后剩余氣體為N2（%）：）：N2100CO2O2CO要求和注意事項(xiàng)：要求和注意事項(xiàng)： 1）應(yīng)根據(jù)煙氣溫度確定和選用不同材質(zhì)的?。?yīng)根據(jù)煙氣溫度確定和選用不同材質(zhì)的取樣管，以防止取樣管與煙氣中二氧化碳或水汽發(fā)樣管，以防止取樣管與煙氣中二氧化碳或水汽發(fā)生反應(yīng)從而改變煙氣的原始成分。生反應(yīng)從而改變煙氣的原始成分。2）儀器中所有連接部分均要緊密，連接處要）儀器中所有連接部分均要緊密，連接處要涂真空脂或凡士林沒(méi)油，防止漏氣。涂真空脂或凡

13、士林沒(méi)油，防止漏氣。 3）分析過(guò)程中，要嚴(yán)格注意勿使試劑高出吸）分析過(guò)程中，要嚴(yán)格注意勿使試劑高出吸收器上規(guī)定的液面高度標(biāo)記線。收器上規(guī)定的液面高度標(biāo)記線。4）通過(guò)吸收空氣中的氧（）通過(guò)吸收空氣中的氧（20.9%）檢驗(yàn)吸收）檢驗(yàn)吸收器的準(zhǔn)確性。器的準(zhǔn)確性。7.4.1基本知識(shí)基本知識(shí)熱傳導(dǎo)過(guò)程中，不同氣體導(dǎo)熱系數(shù)也不同，導(dǎo)熱熱傳導(dǎo)過(guò)程中，不同氣體導(dǎo)熱系數(shù)也不同，導(dǎo)熱系數(shù)大者，傳熱快；反之亦然。所以，氣體混合物系數(shù)大者，傳熱快；反之亦然。所以，氣體混合物中組分含量的變化會(huì)引起混合物導(dǎo)熱系數(shù)的變化。中組分含量的變化會(huì)引起混合物導(dǎo)熱系數(shù)的變化。Name of Gas airWater VaporN2O

14、2COSO2CO2CH4H2H2SRelativeThermalConductivityCoefficient10.6730.9951.0070.9580.3140.6051.266.990.538Relative Thermal Conductivity Coefficient of GasesN2、O2、CO的導(dǎo)熱系數(shù)與空氣相近；的導(dǎo)熱系數(shù)與空氣相近；CO2的導(dǎo)的導(dǎo)熱系數(shù)與空氣相差較大。熱系數(shù)與空氣相差較大。因此，若氣體中不含因此，若氣體中不含CH4、SO2、H2和水氣，則和水氣，則可根據(jù)混合物的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定值間接測(cè)定可根據(jù)混合物的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定值間接測(cè)定CO2含量。含量。煙氣中常含煙氣中常

15、含CO 、SO2、H2和水氣。和水氣。在混合物進(jìn)入分析器前，用特殊的電爐（氫燃燒在混合物進(jìn)入分析器前，用特殊的電爐（氫燃燒爐）爐）將將H2燒成水氣，將燒成水氣，將CO燒成燒成CO2。水氣經(jīng)洗滌冷卻后達(dá)室溫下飽和狀態(tài)，近似定值；水氣經(jīng)洗滌冷卻后達(dá)室溫下飽和狀態(tài)，近似定值；SO2通過(guò)過(guò)濾器吸收除去。通過(guò)過(guò)濾器吸收除去。經(jīng)處理的煙氣即可通入分析器進(jìn)行測(cè)定。經(jīng)處理的煙氣即可通入分析器進(jìn)行測(cè)定。煙氣室煙氣室空氣室空氣室毫伏計(jì)微安計(jì)電橋各臂電阻值均相同。電橋各臂電阻值均相同。二相對(duì)橋臂二相對(duì)橋臂R1、R3置于被測(cè)氣置于被測(cè)氣體通過(guò)的二煙室內(nèi)體通過(guò)的二煙室內(nèi)，另二橋臂置另二橋臂置于空氣室內(nèi)。于空氣室內(nèi)。電橋

16、的一個(gè)電橋的一個(gè)對(duì)角線上接對(duì)角線上接專門裝置供專門裝置供給的直流電；給的直流電；另一對(duì)角線另一對(duì)角線接測(cè)量?jī)x表。接測(cè)量?jī)x表。電橋各臂電橋各臂用用直流電直流電加熱至加熱至90100儀結(jié)構(gòu)組成儀結(jié)構(gòu)組成橋臂各室內(nèi)全橋臂各室內(nèi)全充滿清潔空氣充滿清潔空氣時(shí)，每個(gè)鉑絲向時(shí)，每個(gè)鉑絲向周圍介質(zhì)的傳熱情況相同，各橋臂溫度相同，電周圍介質(zhì)的傳熱情況相同，各橋臂溫度相同，電阻值相同，電橋處于平衡狀態(tài)，對(duì)角線二點(diǎn)間電阻值相同，電橋處于平衡狀態(tài)，對(duì)角線二點(diǎn)間電位差為零，位差為零，毫伏表指零毫伏表指零。含含CO2的氣體的氣體流經(jīng)煙氣室時(shí)，因熱導(dǎo)率小于空流經(jīng)煙氣室時(shí)，因熱導(dǎo)率小于空氣，故鉑絲放熱量比在空氣中時(shí)小，因而橋

17、臂氣，故鉑絲放熱量比在空氣中時(shí)小，因而橋臂TR1和和TR3高于高于TR2和和TR4，R1和和R3的電阻值大于的電阻值大于R2和和R4，破壞電橋平衡，在破壞電橋平衡，在A、C二點(diǎn)產(chǎn)生電位差二點(diǎn)產(chǎn)生電位差，毫伏計(jì)毫伏計(jì)指針偏轉(zhuǎn)相應(yīng)角度。指針偏轉(zhuǎn)相應(yīng)角度。工作原理：工作原理：指針偏轉(zhuǎn)角度與煙氣中指針偏轉(zhuǎn)角度與煙氣中CO2含量相對(duì)應(yīng)，故可含量相對(duì)應(yīng)，故可從毫伏計(jì)刻度盤上從毫伏計(jì)刻度盤上直接讀出被測(cè)煙氣的直接讀出被測(cè)煙氣的CO2含量。含量。橋臂橋臂R1、R2、R3、和、和R4應(yīng)盡量相等，但實(shí)際應(yīng)盡量相等，但實(shí)際工作條件下往往難以實(shí)現(xiàn)。故電橋中接入工作條件下往往難以實(shí)現(xiàn)。故電橋中接入滑線變滑線變阻器阻器R

18、5，以在分析前調(diào)整電橋平衡。調(diào)整時(shí)，使，以在分析前調(diào)整電橋平衡。調(diào)整時(shí)，使煙氣室和空氣室都通入清潔的空氣，調(diào)節(jié)煙氣室和空氣室都通入清潔的空氣，調(diào)節(jié)R5使毫使毫伏計(jì)指針指零。伏計(jì)指針指零。COCO2 2導(dǎo)熱率與溫度有關(guān)。導(dǎo)熱率與溫度有關(guān)。00時(shí)相對(duì)導(dǎo)熱率為時(shí)相對(duì)導(dǎo)熱率為0.6050.605；100100為為0.70.7；325325時(shí)為時(shí)為1 1。故應(yīng)控制電。故應(yīng)控制電橋溫度于一定范圍。為此，在供電線路中串接橋溫度于一定范圍。為此，在供電線路中串接變變阻器阻器R R0 0和毫安計(jì)和毫安計(jì)以調(diào)節(jié)和控制電流量。以調(diào)節(jié)和控制電流量。7.5紅外線氣體分析器紅外線氣體分析器利用混合氣體中某些組分會(huì)有選擇地

19、吸收紅外利用混合氣體中某些組分會(huì)有選擇地吸收紅外輻射能的特性，連續(xù)分析和測(cè)定被測(cè)氣體中某一輻射能的特性，連續(xù)分析和測(cè)定被測(cè)氣體中某一待測(cè)組分的含量。待測(cè)組分的含量?？蓽y(cè)定的氣體：可測(cè)定的氣體：CO、CO2、CH4、C2H4、NH3、水蒸汽、水蒸汽不能測(cè)定的氣體：不能測(cè)定的氣體：雙原子氣體、惰性氣體雙原子氣體、惰性氣體紅外線是一種電磁波，紅外線是一種電磁波，波長(zhǎng)：波長(zhǎng)：0.76420m。物質(zhì)具有一定的紅外輻射，輻射大小與物質(zhì)溫度有物質(zhì)具有一定的紅外輻射，輻射大小與物質(zhì)溫度有關(guān)。關(guān)。T低時(shí)，輻射波長(zhǎng)較長(zhǎng)，低時(shí)，輻射波長(zhǎng)較長(zhǎng)，T升高時(shí)，最大輻射升高時(shí)，最大輻射能波長(zhǎng)向短波方向遷移。紅外線氣體分析器利

20、用能波長(zhǎng)向短波方向遷移。紅外線氣體分析器利用125m光譜段。將鎳鉻絲通電加熱至光譜段。將鎳鉻絲通電加熱至730時(shí)，時(shí)，輻射光波長(zhǎng)主要集中在此范圍。輻射光波長(zhǎng)主要集中在此范圍。輻射能被物質(zhì)吸收后部分轉(zhuǎn)化為熱能，輻射能被物質(zhì)吸收后部分轉(zhuǎn)化為熱能，T升高。升高。紅外線熱輻射特征：紅外線熱輻射特征：物體的熱輻射絕大部分集中在物體的熱輻射絕大部分集中在紅外區(qū)域。由此可用熱敏電阻或熱電堆接收紅外線。紅外區(qū)域。由此可用熱敏電阻或熱電堆接收紅外線。各種氣體介質(zhì)并非對(duì)紅外范圍內(nèi)不同波長(zhǎng)的輻各種氣體介質(zhì)并非對(duì)紅外范圍內(nèi)不同波長(zhǎng)的輻射能都有吸收能力，而是選擇性吸收，即射能都有吸收能力，而是選擇性吸收，即每種氣體每種

21、氣體分子只能吸收某一分子只能吸收某一特定波長(zhǎng)范圍特定波長(zhǎng)范圍的紅外輻射能量的紅外輻射能量。某些氣體的特征吸收波長(zhǎng)某些氣體的特征吸收波長(zhǎng)氣體氣體吸收峰波吸收峰波長(zhǎng)長(zhǎng)/m/mCOCO2 22.72.7和和4.264.26COCO2.372.37和和4.654.65CHCH4 42.32.3、3.33.3和和7.657.65H H2 2O O(g)(g)2.02.0紅外線通過(guò)介質(zhì)紅外線通過(guò)介質(zhì)時(shí)，輻射能變化與待時(shí)，輻射能變化與待測(cè)介質(zhì)溫度有關(guān)，據(jù)測(cè)介質(zhì)溫度有關(guān)，據(jù)此可對(duì)被測(cè)介質(zhì)進(jìn)行此可對(duì)被測(cè)介質(zhì)進(jìn)行定量分析。定量分析。特征吸收波長(zhǎng)特征吸收波長(zhǎng)紅外輻射源、分析室、紅外輻射源、分析室、參比室、檢測(cè)器、前

22、參比室、檢測(cè)器、前置放大器、主放大器、置放大器、主放大器、記錄器記錄器從二紅外線輻射光源從二紅外線輻射光源發(fā)出的二束平行紅外發(fā)出的二束平行紅外線被由同步電機(jī)帶動(dòng)線被由同步電機(jī)帶動(dòng)的 切 光 片 調(diào) 制 成的 切 光 片 調(diào) 制 成12.5Hz的交變輻射。的交變輻射。其中一束經(jīng)分析室左接收室，另一束經(jīng)分析室其中一束經(jīng)分析室左接收室，另一束經(jīng)分析室和過(guò)濾器到達(dá)右接收室。檢測(cè)室內(nèi)裝有薄膜電容器，和過(guò)濾器到達(dá)右接收室。檢測(cè)室內(nèi)裝有薄膜電容器，電容器由電容器由動(dòng)極動(dòng)極鋁膜和鋁膜和定極定極鋁合金圓柱體組成。鋁合金圓柱體組成。動(dòng)極將二接收室隔開(kāi)，檢測(cè)室內(nèi)封被測(cè)氣體。動(dòng)極將二接收室隔開(kāi)，檢測(cè)室內(nèi)封被測(cè)氣體。當(dāng)

23、檢測(cè)室受到紅外線照射時(shí)，內(nèi)部氣體受熱膨當(dāng)檢測(cè)室受到紅外線照射時(shí)，內(nèi)部氣體受熱膨脹并產(chǎn)生壓力脈沖作用在動(dòng)極上。脹并產(chǎn)生壓力脈沖作用在動(dòng)極上。當(dāng)分析室內(nèi)無(wú)被當(dāng)分析室內(nèi)無(wú)被測(cè)氣體通過(guò)時(shí)，檢測(cè)室左右二接收室的紅外輻射相測(cè)氣體通過(guò)時(shí)，檢測(cè)室左右二接收室的紅外輻射相等，作用在動(dòng)極上的壓力大小相等，方向相反，薄等，作用在動(dòng)極上的壓力大小相等，方向相反，薄膜處于平衡狀態(tài)，儀器無(wú)信號(hào)輸出。膜處于平衡狀態(tài)，儀器無(wú)信號(hào)輸出。當(dāng)被測(cè)氣體通過(guò)分析室時(shí)，氣體對(duì)紅外輻射產(chǎn)當(dāng)被測(cè)氣體通過(guò)分析室時(shí)，氣體對(duì)紅外輻射產(chǎn)生選擇性吸收，到達(dá)檢測(cè)室的二束紅外線輻射產(chǎn)生生選擇性吸收，到達(dá)檢測(cè)室的二束紅外線輻射產(chǎn)生差異，作用在差異，作用在動(dòng)

24、極上的壓力出現(xiàn)差值動(dòng)極上的壓力出現(xiàn)差值，鋁膜產(chǎn)生變鋁膜產(chǎn)生變形，致使電容器電容產(chǎn)生變化。形，致使電容器電容產(chǎn)生變化。該電容變化轉(zhuǎn)變成該電容變化轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)輸出，經(jīng)放大、記錄，由記錄儀表測(cè)得的電壓信號(hào)輸出，經(jīng)放大、記錄，由記錄儀表測(cè)得的電壓信號(hào)即可得出待測(cè)氣體含量。電壓信號(hào)即可得出待測(cè)氣體含量。用氧化鋯固體電解質(zhì)作測(cè)量元件，將氧用氧化鋯固體電解質(zhì)作測(cè)量元件，將氧量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電量信號(hào)顯示被測(cè)氣體的量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電量信號(hào)顯示被測(cè)氣體的氧含量。氧含量。特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度快、不受其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度快、不受其它氣體干擾它氣體干擾廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電廠。廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電廠。 ZrO2 晶體結(jié)構(gòu)

25、： 單斜立方 常溫常溫1500體積收縮體積收縮 7結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，反復(fù)加熱和冷卻會(huì)斷裂。純凈氧化鋯不能用作測(cè)量元件。 摻入摻入 (1215) CaO或或 (Y2O3)等穩(wěn)定劑，經(jīng)等穩(wěn)定劑，經(jīng)高溫焙燒形成穩(wěn)定瑩石型立方晶體。因鈣、釔化合高溫焙燒形成穩(wěn)定瑩石型立方晶體。因鈣、釔化合價(jià)與鋯不同，在晶體中產(chǎn)生氧離子空穴。價(jià)與鋯不同，在晶體中產(chǎn)生氧離子空穴。氧化鋯管氧化鋯管濃差電池濃差電池電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：管內(nèi)通空氣管內(nèi)通空氣(參比氣體參比氣體)，管外走煙氣。管內(nèi)外，管外走煙氣。管內(nèi)外兩側(cè)氣體中的兩側(cè)氣體中的O2被金屬鉑吸附，且在其催化作用下被金屬鉑吸附，且在其催化作用下得到電子、成為得到電子、成為O2進(jìn)入氧化鋯離子空穴中進(jìn)入氧化鋯離子空穴中，金屬，金屬鉑表面上留下過(guò)剩正