首页 > 舒茨技术
舒茨技术

光声光谱痕量检测、红外紫外吸收、顺磁氧、热导氢、激光检测

Photo acoustic, NDIR, NDUV, Paramagnetic, TCD, Laser

光声光谱——光声光谱检测原理

光声光谱法是基于光声效应的新型光谱技术,有别于传统的红外光谱术,它将光信号有效转换成声信号,并通过精密微音器对声音信号的检测计算得到最终的气体浓度。由于光声光谱技术的特殊光学结构以及在信号采集、信号处理过程中的特殊计算过程,使此方法能高效采 集微弱光声信号,并有效剔除背景信号的干扰,非常适用于痕量气体浓度检测领域,以及在复杂环境中的无干扰检测。

对于声音信号的采集,我们使用硅微音器。传统的电容式微音器没有任何电源抑制能力,很小的电源电压波动就将导致间歇性噪音。而且在机械设计方面,传统电容式微音器不仅能够检测声音信号,还能检测出机械振动,并最终把振动转换为低频声音信号,这样,当此类微音器被置于振动环境时,振动将成为音频系统的主要噪音源。

舒茨研发的光声光谱痕量气体分析仪系统采用非干涉黑体辐射源作为光源,转换效率达到90%(如图),配合滤光片及斩波器,发出可调制光谱至光声池。光声池底部配有高精密微音器,检测由光信号转变而成声信号。继而计算出与声音信号成比例的气体浓度,灵敏度可达到0.01ppm甚至更高。

  • 1、非干涉黑体辐射光源
    No-interfere black body radiation Light
  • 2、斩波器
    Chopper
  • 3、光学滤光片
    Glas Optical filter
  • 4、光窗
    Light window
  • 5、气体入口和出口
    Gas inlet and outlet
  • 6、反应气室
    Gas Cell
  • 7、微音器
    Microphone
  • 8、光路
    Light Path

红外非分光——NDIR非分散式红外检测原理

红外线是一种电磁波,红外辐射主要是热辐射,当红外辐射通过某气体层时,气体层中的极性分子(即非单元素气体分子,如CO,CO2等)就会对红外辐射进行选择性的吸收,气体对红外线的吸收一般遵循朗伯特-比尔定律。 即:I=I0e-KCL式中:

  • I--红外辐射被气体吸收后的能量
  • I0--红外辐射被气体吸收前的能量
  • K--气体的吸收系数(消光系数)
  • C--吸收气体的浓度
  • L--红外辐射经过吸收气体层的长度

红外分析器的分析部分由以下部件组成:

一个能发出特定红外波长的红外辐射器----光源;

一个由参比气室和分析气室组成的测量池能检测红外辐射并将红外辐射的能量变化转换成电量的接受器(亦称检测器)。

由红外光源发出二束能量相等的按照一定频率进行调制的平行光束分别通过参比气室和分析气室后,由于分析气室中吸收气体(被测气体)对红外线的吸收,使原来能量相等的二束红外线产生了能量差,然后又分别进入接收器的参比接收室和测量接收室。通过检测元件将红外线能量变化转换成电量变化,再通过电气部件的放大整流及线性化处理,仪器就能输出一个与被测气体浓度变化相对应的信号至计算机处理。

紫外非分光——NDUV非分散式紫外检测原理

非色散紫外(non-dispersive ultra-violet,NDUV)技术,是一种通过滤光片对入射光进行滤光,以获取待测气体在紫外波段中的特征吸收波段,再将特征吸收波段的光通过分光仪分成两束,分别送入样品池和参考池,然后通过两个探测器对光强度进行探测,最后通过基于Lambert-Beer定律的双除法运算处理技术来获得待测气体浓度的光学技术。

我们使用AlGaN-LED作为非色散紫外的光源,可以覆盖360nm到230nm.并且为了延长紫外光源的寿命,我们使用特殊光源控制板 ,可延长紫外光源寿命至3年以上,解决了紫外光源易损耗的难点。

S-UltraSense 适用于各类复杂工业环境下的气体浓度检测,在超低量程表现出优质的检测精度。对于氮氧化物的检测能够精确分出一氧化氮和二氧化氮的气体浓度,适用于超低排放烟气的检测。同时也覆盖如硫化物等工业过程气体的精确检测。

激光TDLS——激光检测原理

激光检测产品采用可调谐二极管激光器作为检测光源,通过调制激光器注入电流,使激光波长周期性地扫描,覆盖待测气体的特征吸收谱线。工作状态下,激光信号被待测气体所吸收,通过激光吸收光谱的强弱变化即可准确反演出待测气体的浓度值。如图。

顺磁氧——顺磁传感器检测

顺磁传感器利用了氧的顺磁敏感性。

该传感器由两个玻璃球组成,安装在一个旋转悬浮装置上。这个装置悬浮在强磁场中。周围气体中的氧被磁场吸引,对玻璃球产生作用力。作用在悬浮体上的扭矩强度与周围气体的氧含量成正比。

参考图1,测量系统为“零平衡”。悬浮组件的“零”位置(用氮测量)是由一个感光器感知的,该感光器接收连接在悬浮组件上的镜子反射的光线。反馈可以达到两个目的:

第一,当氧气被引入模块时,作用在悬挂组件上的扭矩由线圈中反馈电流产生的恢复扭矩平衡。反馈电流与样品气体的体积磁化率成正比,因此,校准后,与样品中氧气的分压成正比。因此,电流可以精确地测量气体混合物中氧的浓度。

第二,电磁反馈“加强”悬架,严重阻尼和增加其固有频率,使悬架抗冲击。

电话咨询
15371831271
线上留言 微信咨询
向上