CO2分析儀主要基于氣體分子對特定波長紅外光的吸收特性來工作,以下是其詳細(xì)工作原理:
1.紅外光源發(fā)射:儀器中的紅外光源會發(fā)射出包含多種波長的紅外輻射光。這些紅外光具有連續(xù)的光譜范圍,為后續(xù)與二氧化碳?xì)怏w的相互作用提供了基礎(chǔ)。
2.光線通過氣體樣品:當(dāng)紅外光穿過被檢測的氣體樣品時,氣體中的二氧化碳分子會對特定波長的紅外光產(chǎn)生吸收作用。二氧化碳分子具有特定的振動和轉(zhuǎn)動能級,當(dāng)紅外光的能量與這些能級差相匹配時,就會發(fā)生共振吸收,使得該波長的紅外光強(qiáng)度減弱。
3.特征吸收波段:二氧化碳在中紅外波段(如4.26μm附近)存在強(qiáng)烈的特征吸收峰。這是由于二氧化碳分子的原子間振動和轉(zhuǎn)動組合在該波段產(chǎn)生了特定的能量躍遷,從而對該波長的紅外光具有很強(qiáng)的吸收能力。
4.檢測器測量光強(qiáng)變化:經(jīng)過氣體樣品后的紅外光到達(dá)檢測器。檢測器能夠感知不同波長紅外光的強(qiáng)度變化,并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。由于二氧化碳對特定波長紅外光的吸收,導(dǎo)致該波長處的光強(qiáng)減弱,相應(yīng)的電信號也會發(fā)生變化。
5.信號處理與濃度計算:儀器內(nèi)部的信號處理系統(tǒng)會對檢測器輸出的電信號進(jìn)行分析和處理。它會根據(jù)預(yù)先校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)曲線或數(shù)學(xué)模型,將電信號的變化與二氧化碳的濃度建立對應(yīng)關(guān)系,從而準(zhǔn)確計算出氣體樣品中二氧化碳的濃度。
CO2分析儀的使用注意事項:
-環(huán)境要求:避免在高溫(>40℃)、高濕(>85RH)或腐蝕性氣體中使用。劇烈溫度變化時,需重新校準(zhǔn)。
-傳感器保護(hù):避免水霧、灰塵進(jìn)入采樣口,必要時加裝過濾裝置。定期清潔傳感器(用干燥軟布或棉簽輕拭)。
-測量誤差控制:測量時人員呼吸可能影響讀數(shù)(建議暫停呼吸或保持1米距離)。避免強(qiáng)光直射儀器屏幕,影響讀數(shù)觀察。
-維護(hù)與保養(yǎng):定期校準(zhǔn),建議每周至少一次零點校準(zhǔn),每月一次量程校準(zhǔn)。傳感器壽命通常為1-2年,到期后需更換。
-安全提示:禁止在爆炸性氣體環(huán)境中使用(非防爆型儀器)。高濃度CO2環(huán)境(>5000ppm)可能引發(fā)健康問題,測量時需做好通風(fēng)。