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汽车尾气/废气分析仪的主要类型

2020-11-19

单组分、双光路、电容式废气分析仪

该类分析仪的两个光源发出能量相等的两束红外光IRD,ISD;切光片是一个周期性旋转的扇形挡光片,在旋转过程中将两束光周期性地遮断、打开;参比气室充有不吸收红外光的气体(例如N2);样品气体从样品气室的入口流入,从出口流出;电容式检测器由一片金属膜分隔成左右两个接收室;两接收室充有一定浓度和组分的被测气体,金属膜旁有一平板电极,与金属膜构成一平板式电容器。

当样气中被测气体浓度为0%时,样品气室内没有红外光能量被吸收,因此,光源光投射到样品气室后IS=ISD。

此类仪器的主要结构特征是:每一个检测机构只分析一种气体成分(称组分);双光路;采用电容式检测器。

这类型废气分析仪在切光片周期性地遮断、打开红外光的过程中,电容量也产生周期性的变化,其变化量正比于被测气体的浓度。将电容变化量通过相应电路检测出来,就可知被测气体的浓度。

这种类型废气分析仪的结构是一种经典型的结构,从60年代起开始在国外应用,国内80年代的汽车废气分析仪采用的就是此项技术(例如MEXA一324E型汽车废气分析仪)。这类废气分析仪的特点如下:技术比较成熟;结构复杂,加工精度要求高;一个检测机构只能测试一种组分;检测器密封性要求高。

多组分、单光路、半导体式废气分析仪

随着半导体材料技术的发展,半导体红外检测器(例如热电堆检测器、热释电检测器)在汽车废气分析仪上得到了广泛应用,其发展趋势将取代前述电容式检测器。这种多组分、单光路、半导体式废气分析仪结构的主要特征是:每一个检测机构可以分析2种或3种组分;单光路;采用半导体检测器。

从光源发出的红外光投射到样品气室,当样气中被测组分(CO,HC)浓度为0%时,没有红外光被吸收,通过滤光片之后到达半导体红外检测器上的红外光能量最强,半导体红外检测器输出信号最大;当样气中被测组分浓度不为0%时,CO和HC气体将分别吸收部分相应波长的红外光能量,使到达其相应半导体红外检测器上的红外光能量减少,输出信号减小通过比较半导体红外检测器输出洁号减小的程度,就可测算出相应的CO,HC气体浓度

光路中的滤光片是一种窄带通滤光片,它仅允许相应于CO(或HC)红外吸收波长的那部分红外光通过,其他波长截止因此,在其后的半导体红外检测器的输出信号只反映某一相应的气体(CO或HC)浓度,从而实现在一个光路中检测多种气体组分的功能

切光片按一定转速旋转,将光源发出的红外光周期性地遮断、打开,使半导体红外检测器输出交变信号,从而使整个机构工作更稳定.灵敏度更高。

此种结构是一种比较光进的结构,从80年代初期开始在国外投人使用,国内也有部分厂家在近年生产出采用上述结构的仪器(例如南华仪器有限公司设计制造的NHA一201型汽车废气分析仪),其特点如下:结构简单.在一个检测机构上可完成多种组分的检测;可靠性高;在放大及信号处理模块中采用单片计算机技术后,可方便地实现自动调零、线性化、压力补偿、温度补偿、数字显示和通讯等先进功能。

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