氧化锆氧量计 红外气 • 液相色谱仪
质谱法 原子吸收光谱仪 原子发射光谱仪
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例：某实验室气体分析设备一览
名称 便携式气体分析仪 便携式气体分析仪 便携式气体分析仪 便携式气体分析仪 便携式气体分析仪 氧化二氮分析仪 气体分析系统1
原理：
1. 不同的传感器与特定成分发生反应，产生毫 伏级电压信号；
2. 信号的大小与该种成分的浓度成对应的关系； 3. 通过测量毫伏量级的电压信号来确定气体的
浓度。
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应用电化学传感器的分析仪器
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GA-60气体分析仪面板
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GA-60 分析仪流程图
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三、物理方法
应用物理学原理（如物质的光学特性，磁化性能 等）进行气体浓度测定的方法。
合该气体分子的特征频率时，气体才能吸 检测器
收此辐射能。
信 号
两束等能量的红外光分别进入并行的两个光 学器件。一个通入参考气体，另一个通入
调 节 电
采样气体。检测器可连续测量两个气室中 路
所吸收的红外光能量的差别，这个差别就
是采样气体中待测气体成分的浓度。
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2、 NO/NO2分析仪（ Model 951A）
气体分析系统2
型号
数量 价格
GA-60
2台 44977美元
GA40
2台
GA20
2台
COSA6000
2台 22368美元
MAX5
2台 16780
AR5000
1台 15215美元
选配（包括：880A一CO、CO2、SO2分 1套 11.7万美元
析仪，951A—氮氧化物分析仪，755R
氧分析仪）
146 Multigas Calibration System ， 41C 1套
High Level Gas Correlation CO2
Analyzer ，
42C
chemiluminescence NO-NOx-NO2Analyzer ，
43C pulsed Fluorescence SO2 Analyzer，
48C Gas Filter Correlation CO Analyzer
光强与NO的浓度成正比，用光电倍增管可以测到这个光 强信号，并将其转换为电信号。
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2) NOx的确定
采样气体先进入一个转换室，在这里NO2被转换成 NO
2NO2 2NO+O2
仪表的输出与总的NO成正比，包括采样气体中原有 的NO加上从NO2转换来的NO，这个总和也称为NOx， 即
NOx=NO+NO2 17
第8章 气体成分分析
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研究的意义
成分分析在工业生产及科学研究中具有广泛的用 途。
例：
• 在燃烧过程中，可以通过对烟气中的O2或CO2含量的 分析来了解燃烧状况；
• 在环境保护方面，分析排烟中NOx含量、可以了解环境 状况等。
本章介绍热工过程中常用的气体成分分析方法和 仪表。
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主要介绍内容
1) 基本原理：利用化学荧光法测量NO，是依据NO与臭氧 O3反应生成NO2和O2，其中的一些NO2被提升到电子激 越状态，然后随着光子的挥发又迅速恢复到原态。
NO+O3NO2*+O2 NO2*NO2+h 式中：h ---- 普朗克常数
---- 频率， Hz 当NO与O3在反应室中混合时，化学荧光反应产生的发射
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一、化学法——便携奥式烟气分析 仪
化学法
• 用配制成的化学溶液吸收特定气体成分的方法。
奥式烟气分析仪
• 典型的化学法，它可以用来分析烟气中的O2、 CO2 、SO2 、CO等；
• 主要用于燃烧效率分析方面，该方法是一种经 济有效的方法。
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便携奥式烟气分析仪

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二、电化学法
电化学法是现在应用得较为普遍的一种方 法，它应用的是电化学传感器。
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1、Model 880A
880A是一个红外气 体分析系统，能连续 检测混合气体中某种 特殊组分的浓度。
工作原理：
• 有些分子为不同原子 构成的多原子气体， 对入射的红外线有按 波长选择性吸收能量 的特性。
吸收率(%)
100
SO2 CO2
CO
CO
SO2 SO2
2 3 4 56 78 波长m
由于“磁浮力”的作用，球形试验 体受到一个位移力，产生一个位移 力矩，这个力矩大小与试验体周围 包围着的气体的体积磁化率成正比。
在哑铃体长度方向的导线中产生反
馈电流，该电流产生电磁力，将此
电磁力作用在球体上则得到复原力
矩，该复原力矩与位移力矩大小相
等，方向相反。
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4、 CO分析仪 （ Model 48C ）
工作原理：基于一氧化碳吸收4.6um波长的红外光。
工作步骤：
样品通过采样管进入仪器， 如右图。样品流过光具 座，来自红外光源的辐 射光通过一个在CO和N2 之间交替的气体滤波器， 再通过一个窄带通干涉 滤波器进入光具座，再 进入样品气体吸收红外 光，由红外检测器检测 辐射光信号。
59224美元
汽车尾气红外测定仪 GXH-102
红外线分析仪 氧化锆氧量计
GXH-104型 DH-8G
1台 6500元
1台 3500元
2台 23978元
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典型气体分析仪器设备及工作原 理
化学法——便携奥式烟气分析仪，气体分 析仪 ；
电化学法 ——便携式气体分析仪； 物理方法 ——红外、色谱、荧光、顺磁等。
工作过程
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3、 O2分析仪（ Model 755R ）
基本原理：
• 氧有很强的顺磁性， 而大多数其它气体具 有弱抗磁性。
• 进入仪器的气体的体 积磁化率由检测器或 磁性元件来测量。
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工作过程
一个哑铃形的、充入氮气的、空心 的玻璃试验体被悬挂在一个铂/镍合 金条上，并处于一个非均匀磁场中；
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设有一束红外线入射强度为I0,经过浓度 为C的气体后，透射的红外线的强度为I,
根据比尔-朗伯定律：
I I0 ekCl
式中k :被测气体对红外辐射的吸收系数 C : 被测气体的浓度
l : 通过气样的光程长度
红外光源
射入某种气体的外来辐射能，只有其频率符
Sample in Sample out
Model 880A (CO, CO2, SO2) Model 951A （NO/NO2分析仪） Model 755R （氧气分析仪） Model 48C (CO) Model 41C (CO2) Model 42C (NOx) Model 43C (SO2)
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气体分析系统图