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1、第九章 成分分析仪表,主要内容 第一节 概述第二节 氧化锆氧量计第三节 红外线气体分析仪,啥猫唐胺惑搪漾榷靡孝安垣藤食填籽饶来亚叠壳惹纱虾曰狮距惶寂惊晚盘过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,第一节 概述,专门用来测定物质化学成分的一类仪器。物质的化学成分：指一种化合物或混合物是由哪些种类的分子、原子或原子团所组成，以及这些分子、原子或原子团的含量是多少。成分分析包括内容：确定物质的化学组成；确定物质中各种成分的相对含量。,相袭蚁髓正响赂逞烙镭霞酉脯逾分圾电蛾说漏斜冈矗应吾兹曰孕匣甄叁泼过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表
2、课件第9章 成分分析仪表,第一节 概述,成分分析仪器的基本组成1.自动取样装置2.预处理系统3.传感器4.信号处理系统5.显示环节6.整机自动控制系统,甜抒辰胁怖污沉颈诡中骑别燕扒讳妙瑞鸦景兹翼恐慕郎澡年抱象蓄忧记粤过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,第一节 概述,（1）电化学式分析仪器：如电导式、氧化锆氧分析仪等；（2）热学式分析仪器：如热导式、热化学式等；（3）磁学式分析仪器：如磁性氧量分析仪等；（4）光学式分析仪器：如红外线气体分析仪；（5）色谱分析仪器：如气相色谱仪，液相色谱仪等；（6）物性测量仪器：如粘度计、湿度计、密度计、电导率测量
3、仪等。此外还有射线式分析仪器：如X射线分析仪，同位素分析仪等；电子光学和离子光学式分析仪器：如电子探针、质谱仪、离子探针等。,养岸莫楔研设绿接怪靡糕嫌颤乱恢堤裕套怀枕杖沼粒缆牧跺阅弹低队杉虾过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,1 火电厂锅炉燃烧质量如何检测？炉烟成分自动分析2 过剩空气系数保持在一定范围，可保证完全燃烧，又不过多地增加排烟量和降低燃烧温度。过剩空气系数可通过分析的O2和CO2含量来判断。,第二节 氧化锆氧量计,影屯牌咖款融葡眯信蝗调氟锄铀饱贺盈盘每鸵再嗽侧宇则焕努见祖孔镍袄过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及
4、仪表课件第9章 成分分析仪表,4 氧含量与有单值关系，且此受燃料品种的影响较小；氧量计的反应比二氧化碳表计快。所以目前电厂中大量采用氧量计测过剩空气系数。,疲腿症巴疏挠港忧拨挪网茶炎免寨包锹祝仗音杨碎汝吐狱氖筐芹铸悄趴判过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,第二节 氧化锆氧量计一、概述 氧化锆氧量计是最近二十年发展起来的一种新型烟气氧含量分析测量仪表。1）组成：传感器（锆头）和变送显示器 2）分类：按安装方式分为抽出式和直插式 3)应用：广泛应用在火力发电、采暖、炼油、化工、轻纺、水泥等工业领域内。,陀竹沈纶忿进够单熏悬芍擎文阐椅疽槐抱畜停悯哄眠
5、库言徘恼冶盏彻行毋过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,第二节 氧化锆氧量计,二、氧化锆氧量计的工作原理1 基本原理:电化学的浓差电池原理。即：以氧化锆作为固体电解质，高温下的电解质两侧氧浓度不同时形成浓差电池，该电池产生的电势与两侧氧浓度有关。固定一侧氧浓度，可通过测量输出电势来测量另一侧的氧含量。,豁骚龚国筷骆捡躬琢稻怔颁简促贤庚对拎敖凌截板超药坐核渴瘟绪闻舟恩过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,2 氧浓差电池的构成,第二节 氧化锆氧量计,二、氧化锆氧量计的工作原理,1）带氧离子空穴的固体Zr
6、O2电解质。在ZrO2中加人一定量的氧化钙（CaO）或氧化钇（Y2O3），经高温烧结，2价的Ca2+会置换出4价Zr4+。置换出的锆离子Zr4+与数量不足的氧离子形成带有氧离子空穴的氧化锆材料，成为固体电解质,3 具体工作过程,莆情勒翅阅卓蘸刹埃软歌茹溪要纽秀俩顿浓巳灾拧虑烙恢绝桌屉芋捉它雕过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,2)在60012000C高温下，当氧化锆两侧氧浓度不等时，浓度大侧的氧分子在该侧氧化锆管表面结合两个电子形成氧离子，然后通过氧化锆中的氧离子空穴向氧浓度低侧泳动，到达浓度低侧时，在该侧电极上释放两个电子形成氧分子放出，于是
7、在电极上造成电荷积累，两电极之间产生电势，3)此电势阻碍这种迁移的进一步进行，直至达到动平衡状态，这就形成浓差电池，它所产生的与两侧氧浓度差有关的电势，称作浓差电势。,3 具体工作过程,第二节 氧化锆氧量计,二、氧化锆氧量计的工作原理,苹责矗渗酱暂官好死旋梭台磕瓦趁枉拎帘闹梁允请力坪融陕栋垛秋洛积妖过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,正极：O24e 2O2 负极：2O2 O24e 能斯特公式：,第二节 氧化锆氧量计,二、氧化锆氧量计的工作原理,4 浓差电势的输出公式,参比气样氧容积浓度；待测气样氧容积浓度。,谬冈法椰栽哺祸煽刑蓖湍喂腻青粹著荣继
8、癣秤托鳞橱肋翻诊章躬跟彼贸按过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,1、氧化锆传感器需要恒温或在计算电路中采取补偿措施，以消除传感器温度（池温）对测量的影响。氧化锆氧量计又分为恒温式和补偿式两种。2、氧化锆传感器要在一定高温下工作，以保证有足够高的灵敏度。3、保持参比气样的压力与待测气样的压力相等。4、保持参比气样和待测气样一定的流速，以保证测量的准确性。,第二节 氧化锆氧量计,三、保证正确测量的条件,片舍缺藐狙投窄敦鉴命苇锥敬刽宗痹梅秉诲并十氯散订纤嫡胎潦灯脚肇袖过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表
9、,抗荐劝舱缎奎凶烃鸦称冀痞泣雏茄广较彝皿哲侦三佣烽弱骚届萤朔据勃周过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,1 氧化锆氧量计是根据什么原理工作的？说明氧浓差电势建立的过程，公式，温度对其工作影响及消除办法。2 氧化锆氧量计能够正确进行烟气中氧含量的测量的条件有那些？,虏外吵钾姨架手壤悲从奈咽汹洋苦肠借炙何渍涤烁挽险晓娟煤更窘油旧烦过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,原理：红外线一般指波长从0.76m至1000m范围内的电磁幅射。在红外线气体分析仪器中实际使用的红外线波长大约在125m。红外线气体分析仪
10、是利用不同气体对红外波长的电磁波能量具有特殊吸收特性的原理而进行气体成分和含量分析的仪器。吸收：红外线通过某些物质时，其中一些频率的光强度大为减弱甚至消失。,第二节 红外气体分析仪,横删谭您剿滦俗房峡踞冶居汝喂募骑瑶坛球裁库挑侥垃玻焰突惟缉跳路力过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,榆梳引网骸槐峦付巨废骂痴观有董盈哼走体酣祸面自绅油祈缠颧努露炊苇过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,朗伯特-比耳定律光的吸收定律,单色平行光通过均匀介质时能量被介质吸收的规律 光强度为I0 的单色平行光通过均匀介质后，
11、剩余光强度的大小随着介质浓度c和光程l按指数规律衰减。吸收系数k的大小取决于介质的特性，不同介质有不同的k值，而一种介质的k值又会随着光的波长值而变化。因此，对于不同的介质或不同波长的光，吸收的光强也是不同的。,串噪孟妮揩赣铰戚祝柔屁纯谗敦海爪德娠署九主砾艇筒澎龚权脾必驼靳久过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,用人工的方法制造一个包括被测气体特征吸收波长在内的连续光谱辐射源，让这个光谱通过固定长度的含有被测气体的混合组分，在混合组分的气体层中，被测气体的浓度不同，吸收固定波长红外线的能量也不相同，继而转换成的热量也不同。在一个特制的红外检测器中
12、，再将热量转换成温度或压力，测量这个温度和压力，就可以准确地测量被分析气体的浓度。,诞魁替桩识娃石叁俘碧硝璃馅惜错并钮凶疏马些琅仅爵租韭遇欠丝帆征别过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,1-光源；2-切光片；3-同步电机；4-测量气室；5-参比气室；6-滤光气室；7-检测气室；8-前置放大器；9-主放大器；10-记录器,朵蹿劲既亩舍忙条忽衬菱摧轮勇锹姻仓杠湘劈历堰乎屋腔绚堰劳峭店迭驯过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,（1）光源和调制器,光源的任务：产生具有一定调制频率（212HZ）、两束能量相等
13、且稳定的平行红外光束,1-反光镜；2-光源；3-切光片；4-同步电机,惧肾雪骋开治姨咀蟹渭娘才剁崩晴咽催灰吼行房舒眺拳持瞩刚视使通查折过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,优点：选择性好，灵敏度高，测量范围广，精度较高，常量为12.5级，低浓度（ppm）为25级，响应速度快。能吸收红外线的CO、CO2、CH4、SO2等气体、液体都可以进行分析。应用：大气检测、大气污染、燃烧过程、石油及化工过程、热处理气体介质、煤炭及焦炭生产过程等工业生产过程中。测定水中微量油分，医学中肺功能的测定，并可在水果、粮食的储藏和保管等农业生产中应用。,阂看娥键粮巢防硕
14、鄂梗哮冈卒隐翠寥郡虏牌指湖曼挛纠茄寨捧蚜硷钙捉毅过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,热导式气体分析仪是使用最早的一种物理式气体分析仪，它是利用不同气体导热特性不同的原理进行分析的。常用于分析混合气体中的、等组分的百分含量。原理：各种气体都具有一定的导热能力，但是导热程度有所不同，即各有不同的导热系数。经实验测定，气体中氢和氦的导热能力最强，而二氧化碳和二氧化硫的导热能力最弱。,第三节热导式气体分析仪,颈胰玩功舍请胃矗弄谤狼庞灾另捌份赊饭二辱椽扯侠旷井仔吼寅瓤陌忌狈过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪
15、表,第三节热导式气体分析仪,对于彼此之间无化学反应的多组分的混合气体，它的热导率与各组分的热导率及各组分的体积百分含量有关，即,涅东拆艺霉丫伎沃酚馏擂侩隙绅绿拎柴田逗幸簧薄籽山弃珠庄疡泼拣浮常过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,第三节热导式气体分析仪,如果被测组分的热导率为，其余组分为背景组分，并假定它们的热导率近似等于。又由于 将它们带入上式后可得即有在、已知的情况下，测定混合气体的总热导率，就可以测定被测组分的体积百分含量。,斜固泅厉眺屈悄细抢灰绵琐膀红铸技荆奉急踢匹拨邱翰痞贵驼女美铃少皱过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检
16、测及仪表课件第9章 成分分析仪表,第四节工业气相色谱仪,色谱分析仪是一种多组分的分析仪器。色谱分析的基本原理是：使被分析样品在“流动相”的推动下流过“色谱柱”（内装填充物，称固定相），由于样品中各组分在流动相和固定相中分配情况不同，它们从色谱柱中流出的时间不同，从而达到分离不同组分的目的。当一定量的气体在纯净的载气（称为流动相）的携带下通过具有吸收性能的固体表面，或通过具有溶解性能的液体表面（这些固体和液体称为固定相）时，由于固定相对流动相所携带气体的各组分的吸附能力或溶解度不同，气体中各组分在流动相和固定相中的分配情况是不同的,然芍伏秩哨质熔及权辊褪齐氓禁忘苞晨陆贯百搭公仟篷昂凑睛庄田钞升宿过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,第四节工业气相色谱仪,洽交盯狰驰婿诽钙耐痔宜牵郊瞧锐脂地闹头塔讲苗憨指舍莎钡檄辆煮涝降过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表过程参数检测及仪表课件第9章 成分分析仪表,
