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红外烟气分析仪检测时怎样消除水分的干扰?

2017-12-22

红外烟气分析仪是利用红外线进行气体分析。它基于待分析组分的浓度不同,吸收的辐射能不同.剩下的辐射能使得检测器里的温度升高不同,动片薄膜两边所受的压力不同,从而产生一个电容检测器的电信号。这样,就可间接测量出待分析组分的浓度。
 
红外传感器工作原理: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。
红外线一般指波长从0.76μm至1000μm范围内的电磁辐射。在红外线气体分析仪器中实际使用的红外线波长大约在1~50μm。

红外烟气分析仪受水分干扰的消除方法:
 
烟气排放中的水含量是影响二氧化硫和氮氧化物测定的主要干扰物,水分干扰直接影响了仪器的测量精度。这也是为什么部分红外气体分析仪在实验室条件下使用标准气检定时合格,在CEMS现场测试却达不到要求的原因。
 
消除水分干扰误差的方法通常两种:
 
采用脱水装置;
设置水分传感器并进行软件补偿。
 
采用脱水装置的方法有采用干燥剂如无水高氯酸镁,或者采用NAFION膜式干燥管。其主要问题在于需要经常更换,人为增加了运行维护成本。仪器生产厂家也有可能在检定时使用脱水装置,但是在运行时为减少运行费用不采用该装置,造成实际运行中的性能改变,导致CEMS监测数据不确定度增加。 采用水分传感器软件补偿的方法一般只修正零点的水分干扰,且低端的分辨率较低。对于同时含水和含SO2,NO的气体的修正精度很差。
 
此外对于NO分析仪,由于在相同的气室长度下,NO的分辨率低于H2O的分辨率,采用水分传感器修正的方法对NO会造成很大的误差。 那么如何真正有效降低水分对红外分析仪测量的影响呢?红外烟气分析仪在传统微流红外传感器的基础上,增加了调水机构。它是通过将不同温度下的饱和空气依次通入红外传感器,通过调节调水机构,使得含有非冷凝水的气体与N2的信号一致。同时通过硬件调节及线性修正,来消除H2O(气)对SO2、NOx的干扰。进一步实验结果还表明,通过该方法调节后的传感器可以满足各种水分含量条件下的水分干扰消除,干扰的程度可控制在5ppm以内。

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