成分自動檢測儀表修改

1、7.1 紅外氣體分析儀7.2 氧化鋯氧量分析儀7.3 氣相色譜儀7.4 溶液成分分析儀表7.5 物性測量儀表,第7章 過程分析儀表,7.1 紅外氣體分析儀,紅外線（infrared）是波長在0.75～1000μm范圍內(nèi)的電磁波。遠(yuǎn)紅外線為： 1000～100μm、中紅外線為：100～15μm、近紅外線為：15～0.75μm。,紅外氣體分析儀主要利用其中1~25μm之間,利用氣體的特征吸收波長及其積分特性進(jìn)行定性和定量分析。,

2、常用的紅外氣體分析儀有： CO分析儀、 SO2分析儀、CO2氣體分析儀,CO 、CO2氣體的紅外線吸收特性,波長（μm）,CO2兩個特征吸收波段2.6~2.9?m及4.1~4.5 ?m,CO吸收波長為2.37 ?m和4.65?m,朗伯—貝爾定律,當(dāng)式中Ｉ0、?、 l一定時，輻射強(qiáng)度的變化只與待測組分ｃ有關(guān) 。,設(shè)有一束紅外線入射強(qiáng)度為I0,經(jīng)過濃度為C的氣體后，透射的紅外線的強(qiáng)度為I,根據(jù)朗伯—貝爾定律：,紅外線通過介質(zhì)層時，介質(zhì)吸收了

3、相應(yīng)特征波段的紅外線能量，透過介質(zhì)的紅外線能量減弱，其減弱程度遵循朗伯—貝爾定律,,兩束等能量的紅外光分別進(jìn)入并行的兩個光學(xué)器件。一個通入?yún)⒖細(xì)怏w，另一個通入采樣氣體。檢測器可連續(xù)測量兩個氣室中所吸收的紅外光能量的差別，這個差別就是采樣氣體中待測氣體成分的濃度。,工作原理,最早的避孕套：羊腸　　古代人還用綿羊腸子制成避孕套，這顯然已有點(diǎn)接近于現(xiàn)代避孕套?，F(xiàn)在已知的最古老避孕套是用一截豬腸制成的，一端以絲線縫密，另一端的開口可以索緊，防止

4、滑落?！　∠嚓P(guān)使用手冊暗示，這類安全套很難在需要時馬上派用場，因?yàn)槭孪纫耘偷哪虒踩赘粢菇?，才能使用?！　〔┪镳^的收藏物，現(xiàn)代避孕套雛形：羊腸　　含鉛打鐵水　　古希臘人認(rèn)為，打鐵水也可以作為一種避孕工具。盡管我們不知道是什么人發(fā)明這種方法的，但打鐵水中含鉛卻是事實(shí)。　　一戰(zhàn)期間，那些在含鉛工廠工作的女性，患有不孕癥的比例異常高?！　】茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，打鐵水可以引起神經(jīng)疾病、腎衰竭、昏迷，甚至死亡。它的功用似乎與水銀類似?！　《?/p>

5、水銀避孕　　2000多年前的中國婦女，在喝的茶水或日常食物中放入少量的水銀來避孕，據(jù)說效果很好。據(jù)現(xiàn)代科學(xué)研究，大劑量水銀會致人死亡，但是小劑量卻可以殺死腹中的胎兒?！　∷y可引起女性月經(jīng)失調(diào)、大腦損傷、腎功能衰竭以及不育癥等?！　〗疸y、象牙避孕　　使用金銀和象牙等昂貴材料避孕，這聽起來好像很不錯，可實(shí)際上非常殘忍。數(shù)千年前的人們，根據(jù)女性子宮形狀制作成“子宮套”，富貴人家可以使用金,,6,1—光源； 2—同步電機(jī)； 3—切光片；4—

6、濾波室； 5—參比室；6—測量室；7-檢測室；8—薄膜；9—定片；10—電氣單元； 11—微機(jī)系統(tǒng),紅外線氣體分析儀原理圖,工作過程,氧化鋯介質(zhì)由ZrO2與CaO按一定的比例混合，（CaO作為穩(wěn)定劑）高溫?zé)Y(jié)形成固熔體，在溫度高于數(shù)百度（600~800?C）時，它成為氧離子的良好導(dǎo)體。,基于濃差電池原理進(jìn)行工作。,7.2 氧化鋯式氧量分析儀,假設(shè)參比端P1(已知氧量)>待測端P2(未知氧量),參比電極側(cè)（電池正極+）：,待測電

7、極測（電池負(fù)極-） ：,氧化鋯氧濃差電池的工作原理可用下式表示：,負(fù)極,電解質(zhì),正極,參比電極（Pt）給出四個電子，自身帶正電,待測電極獲得四個電子，自身帶負(fù)電。,反應(yīng)分析,總電池反應(yīng),氧氣從分壓高的一側(cè)(P1)向分壓低的一側(cè)(P2)遷移，并伴有電荷的定向遷移，從而在氧化鋯兩側(cè)的鉑電極間產(chǎn)生電動勢。,恩斯特公式：　氧化鋯兩端產(chǎn)生電動勢，大小由能斯特公式?jīng)Q定,以單片機(jī)為核心，主要由氧化鋯氧量傳感器、氧量變送器及輸出單元組成。,智能型氧量

8、傳感器結(jié)構(gòu)：,7.3 氣相色譜儀,7.4 溶液成分分析儀,電導(dǎo)率的測量,一、電導(dǎo)式濃度儀,97-99%硫酸的電導(dǎo)率與濃度呈線性關(guān)系，因此電導(dǎo)率測量97-99%硫酸是一種較為理想的方法。 電導(dǎo)式測量傳感器如采用直流供電或低頻供電，溶液會發(fā)生電解作用。在電解過程中，由于電極表面形成雙電層或電極附近電解液的濃度發(fā)生變化會導(dǎo)致化學(xué)極化效應(yīng)與濃差極化效應(yīng)。,應(yīng)用事項(xiàng),二、 電磁式濃度計(jì),基于法拉第電磁感應(yīng)原理.,電磁感應(yīng)式濃度計(jì)消除

9、了電極式導(dǎo)電儀存在的極化效應(yīng)，也不受液體中沉積物的影響,密度式濃度測量儀的測量范圍寬，可按用戶要求在0.750~3.600g/cm3 范圍內(nèi)選擇測量區(qū)段。較之電導(dǎo)式濃度計(jì)，密度式濃度計(jì)對那些不具備導(dǎo)電性能，或?qū)щ娦阅懿粡?qiáng)，或電導(dǎo)率曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)、電導(dǎo)率出現(xiàn)雙值的溶液的濃度的測量具有明顯的優(yōu)勢 如93%硫酸濃度的測量就是典型一例,三、 密度式濃度計(jì),特點(diǎn),,基于朗伯-貝爾定律,四、 核輻射式濃度計(jì),7.5.1 工業(yè)酸度計(jì),pH計(jì)：

10、檢測溶液中的［Ｈ＋］濃度（酸堿度）的儀器,歸結(jié)為測定被測溶液中的兩個電極之間的電位差，其中一個電極（稱為測量電極）的電位隨被測溶液中的氫離子濃度的改變而變化，另一個電極（稱為參比電極）具有固定的電位。這兩個電極形成一原電池，測量原電池的電動勢即可測出溶液的pH值。 儀器由發(fā)送器和測量儀器兩大部分組成,工業(yè)酸度計(jì)原理,7.5 物性檢測儀表,pH發(fā)送器實(shí)質(zhì)是一個原電池，由參比電極和測量電極組成,常用的參比電極有甘汞電極和銀—氯化

11、銀電極。 測量電極有玻璃電極、氫醌電極和銻電極等。,甘汞電極的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，電極電位穩(wěn)定，但是溫度系數(shù)大，不宜用于溫度波動大的環(huán)境中。,參比電極,若內(nèi)電極及參比電極均采用甘汞電極，則玻璃電極測量系統(tǒng)的原電池表達(dá)式為：（見教材P162),測量電極,甘汞電極結(jié)構(gòu)圖1—引出導(dǎo)線； 2—汞； 3—甘汞； 4—纖維絲；5—KCl溶液加入口；6—KCl飽和溶液；7—KCl晶體；8—多孔陶瓷芯,7.5.2 濕度檢測儀表,濕度檢測

12、 工業(yè)生產(chǎn)過程中自動檢測和控制原材料或成品中的含水量以及空氣（或氣體）中的含水量的過程.,含水量：固體物質(zhì)中的水含量。表示為：水分的質(zhì)量與總量的百分比,濕度：空氣或其它氣體中的水含量，多種表示方法,(1)絕對濕度：在一定的溫度及壓力條件下，每單位體積的混合氣體中所含水蒸汽的質(zhì)量，單位g/m3,,(2)相對濕度：氣體的絕對濕度與同溫度下達(dá)到飽和狀態(tài)的絕對濕度的比值。,(3)露點(diǎn)溫度：保持一定的壓力而降溫，使混合氣體中的水蒸汽達(dá)到飽和