煙塵煙氣測試儀?產(chǎn)品描述：?是一種輕便，主機(jī)體積較小型的預(yù)測流速法儀器，它主要根據(jù)環(huán)保專家的建議和環(huán)境監(jiān)測部門實(shí)際操作人員的反饋意見而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。它結(jié)構(gòu)簡單、操作維護(hù)方便、價(jià)格較低?技術(shù)參數(shù) 1.煙塵采樣流量:4-40升/分 2.煙氣采樣流量:0.15-1.5升/分 3.隔膜式真空泵抽氣能力:20kPa阻力時(shí),流量大于30升/分 4.數(shù)字微壓計(jì)測壓范圍:0-2000Pa（或0-4000Pa） 5.管道開孔尺寸:小于50mm 儀器介紹 TD-BX524（輕便型） 煙塵煙氣（油煙）測試儀（Q/TAJJ1-2000） TD-BX524是一種輕便，主機(jī)體積較小型的預(yù)? TD-BX524主要技術(shù)指標(biāo): 參數(shù)名稱參數(shù)范圍分辨率準(zhǔn)確度?煙塵濃度：0-2000mg/m3 1mg <±5% 采樣流量 0.8L/min 0.1L/min ≤±4% 煙氣流速 0-60.0m/s 0.1m/s ≤±4% 煙氣動壓 0--2000Pa 1Pa ≤±2% 煙氣靜壓 -20.00--+20.00kPa 0.01kPa ≤±4% 煙氣溫度 0--600 1℃≤±2.5% 空氣過剩系數(shù) 0-99. 0.01 ≤±2.5% O2（可選）0-25% ±0.1% ≤±3% SO2（可選） 0--14000mg/m3 1mg/m3 ≤± 4% CO（可選） 0--10000mg/m3 0.1% ≤±3℃ NO（可選） 0--7000mg/m3 /m3 ≤±4% NO2（可選） 0--1000mg/m3 1mg/m3 ≤±4% 數(shù)據(jù)存儲能力 100組冷凝器工作電流 3. 儀器噪聲 <60db（A） ?紅外檢測SO2、NO、CO2、CO、CH4、N2O原理?本文介紹一種采用電調(diào)制紅外光源的新型紅外氣體傳感器。該傳感器通過采用電調(diào)制紅外光源，省卻了傳統(tǒng)方法中的機(jī)械調(diào)制部件；同時(shí)采用了高精度干涉濾光片一體化紅外傳感器以及單光束雙波長技術(shù)，配合易拆卸的鍍金氣室及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)SO2、NO、CO2、CO、CH4、N2O等氣體的實(shí)時(shí)測量。?一前言? NDIR紅外氣體分析儀作為一種快速、準(zhǔn)確的氣體分析技術(shù)，特別連續(xù)污染物監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）以及機(jī)動車尾氣檢測應(yīng)用中十分普遍。國內(nèi)氣體分析儀的主要廠家大都采用上八十年代初的紅外氣體分析方法，如采用鎳锘絲作為紅外光源、采用電機(jī)機(jī)械調(diào)制紅外光、采用薄膜電容微音器或InSb等作為傳感器等。由于采用電機(jī)機(jī)械調(diào)制，儀器功耗大，且穩(wěn)定性差，儀器造價(jià)也很高。同時(shí)采用薄膜電容微音器作為傳感使得儀器對震動十分敏感，因此不適合便攜測量。隨著紅外光源、傳感器及電子技術(shù)的發(fā)展，NDIR紅外氣體傳感器在國外得到了迅速的發(fā)展。主要表現(xiàn)在無機(jī)械調(diào)制裝置，采用新型紅外傳感器及電調(diào)制光源，在儀器電路上采用了低功耗嵌入式系統(tǒng)，使得儀器在體積、功耗、性能、價(jià)格上具有以往儀器*的優(yōu)勢。?二 NDIR氣體分析基本機(jī)理?當(dāng)紅外光通過待測氣體時(shí),這些氣體分子對特定波長的紅外光有吸收,其吸收關(guān)系服從朗伯--比爾（Lambert-Beer）吸收定律。設(shè)入射光是平行光,其強(qiáng)度為I0,出射光的強(qiáng)度為I,氣體介質(zhì)的厚度為L。當(dāng)由氣體介質(zhì)中的分子數(shù)dN的吸收所造成的光強(qiáng)減弱為dI時(shí),根據(jù)朗伯--比爾吸收定律: dI/I=-KdN，式中K為比例常數(shù)。經(jīng)積分得:lnI=-KN+α （1） ，式中:N為吸收氣體介質(zhì)的分子總數(shù);α為積分常數(shù)。顯然有N∝cl,c為氣體濃度。則式（1）可寫成: ? I=exp（α）exp（-KN）=exp（α）exp（-μcL）=I0exp（-μcL） （2） ?式（2）表明,光強(qiáng)在氣體介質(zhì)中隨濃?度c及厚度L按指數(shù)規(guī)律衰減。吸收系數(shù)?取決于氣體特性,各種氣體的吸收系數(shù)?μ互不相同。對同一氣體,μ則隨入射波?長而變。若吸收介質(zhì)中含i種吸收氣體, ?則式（2）應(yīng)改為: ? I=I0exp（-l∑μi ci） （3） ?因此對于多種混合氣體，為了分析特定?組分，應(yīng)該在傳感器或紅外光源前安裝?一個(gè)適合分析氣體吸收波長的窄帶濾光?片，使傳感器的信號變化只反映被測氣體濃度變化。?以 CO2分析為例，紅外光源發(fā)射出1-20um的紅外光，通過一定長度的氣室吸收后，經(jīng)過一個(gè)4.26μm波長的窄帶濾光片后，由紅外傳感器監(jiān)測透過4.26um波長紅外光的強(qiáng)度，以此表示CO2氣體的濃度，?三電調(diào)制NDIR紅外氣體傳感器關(guān)鍵技術(shù)?在設(shè)計(jì)傳感器的光學(xué)系統(tǒng)部分時(shí)，為了減少紅外傳感器微弱信號的衰減以及外界信號干擾，將前置放大電路也一并放在光學(xué)部件上，并采取了一定的電磁屏蔽措施。為了使氣體紅外吸收信號具有較好的分辨率，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),紅外光源、氣室、紅外探測器應(yīng)設(shè)置在同一光軸上。此外為了使得信號足夠大，可以使用橢圓型或拋物線型反射鏡。紅外光源由穩(wěn)流供電,供電電壓和電流根據(jù)使用的光源不同而不同。工作時(shí),傳感器根據(jù)預(yù)先設(shè)定的調(diào)制頻率發(fā)出周期性的紅外光，紅外光源發(fā)出的紅外光通過窗口材料入射到測量氣室,測量氣室由采樣氣泵連續(xù)將被測氣體通入測量氣室,氣體吸收特定波長的紅外光,透過測量氣室的紅外光由紅外探測器探測。由于調(diào)制紅外光的作用紅外傳感器輸出交流的電信號，通過其后的前置放大電路放大后在一次經(jīng)過高精密放大整流電路，得到一個(gè)與被測氣體濃度對應(yīng)的直流信號送入測控系統(tǒng)處理。紅外傳感器內(nèi)有溫度傳感器探測其工作環(huán)境溫度。紅外傳感器信號經(jīng)過測控系統(tǒng),并經(jīng)數(shù)字濾波、線性插值及溫度補(bǔ)償?shù)溶浖幚砗?/span>,給出氣體濃度測量值。?采用了以下關(guān)鍵技術(shù)：?紅外光源及其調(diào)制? pulsIR,reflectIR等新型電調(diào)制紅外光源等，升降溫速度很快. ?紅外光源發(fā)射窗口上安裝有透明窗,一方面可以保證發(fā)射的紅外光波長在特定范圍內(nèi),適合于對常規(guī)的氣體如CO2、CO、CH4、NO、SO2等氣體進(jìn)行測量。此外也可以阻止外界環(huán)境對光源溫度的影響。?鍍膜氣室?采用氣室與外支撐分離的結(jié)構(gòu)，安裝時(shí)只需將氣室固定安裝在支撐結(jié)構(gòu)的中心即可。此種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證了該部件易于裝卸﹑更換；同時(shí)由于與外支撐分離，進(jìn)一步減小了外界條件的影響，使儀器能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下工作。此外原來一些需要較長氣室的傳感器，采用以往方法加工鍍膜工藝十分困難，采用此法后將十分容易，成本也將大大降低。傳統(tǒng)氣室采用了與外支撐一體化設(shè)計(jì)，具有制造容易﹑安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，但受外界溫度波動影響較大；其次，由于被分析氣體成分復(fù)雜，具有一定的腐蝕性，如SO2﹑NOx等，長時(shí)間使用后氣室極易被污染，直接影響測量精度。?紅外探測器?紅外探測器，NDIR氣體傳感器的核心部件，測量精度很大程度取決于傳感器的性能高低。本研究采用高靈敏度紅外傳感器，例如TPS2534Gx/Gy,TPS4339Gw/Gx/Gy/Gz,在其封裝上固定安裝有針對不同氣體的窄帶干涉濾光片,可以實(shí)現(xiàn)對不同氣體的測量。為了確保紅外探測器得到較強(qiáng)的穩(wěn)定信號，可以設(shè)計(jì)一種紅外探測器定向軸，即使在前置放大板上焊接的紅外探測器位置有一定的偏差，本傳感器也可確保與紅外光源和氣室位于同一光學(xué)中心軸上。?紅外探測器接收紅外光產(chǎn)生的信號十分微弱，極易受外界的干擾，因此穩(wěn)定可靠的前置放大電路是關(guān)鍵，采用高精密、低飄移的模擬放大電路，并采用窄帶濾波電路。前置放大電路具有精度高、漂移小、響應(yīng)快的特點(diǎn)。前置放大出來的信號通過二級放大電路，直接輸出一個(gè)與氣體濃度對應(yīng)信號，并送入測控系統(tǒng)，通過非線性校正和補(bǔ)償后得到氣體濃度。? 4、傳感器測控系統(tǒng)?為了實(shí)現(xiàn)NDIR氣體傳感器的測量、控制以及自動標(biāo)定等功能，需要一個(gè)合適的微控制器來管理傳感器。傳感器測控系統(tǒng)通過采集紅外輸出信號及測量標(biāo)準(zhǔn)氣體曲線，采用非線性校正算法可以直接得到測量氣體的濃度。?通過采用以上技術(shù)，NDIR紅外氣體傳感器的結(jié)構(gòu)比以往儀器將大大簡化，儀器功耗也大幅度降低（只有以往的1/4），傳感器的成本也不到以往技術(shù)的1/4。此類傳感器可以實(shí)現(xiàn)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，因此更加適合在我國廣泛使用。工作原理氧傳感器是采用穩(wěn)定固體電解質(zhì)材料制作的一種離子電流式氧傳感器。其工作原理如圖1所示。它是利用了氧泵作用原理進(jìn)行工作的，在基片兩面制作電極，在高于200℃左右的工作溫度下，兩極上施加一定電壓，互為相反的電化學(xué)反應(yīng)分別在兩極上進(jìn)行，其負(fù)極和正極上的電化學(xué)反應(yīng)分別如下：?負(fù)極側(cè)：O2＋4e→2O2- ⑴?正極側(cè)：2O2- →O2＋4e ⑵在工作中，被測環(huán)境中的氧分子通過擴(kuò)散孔向負(fù)極擴(kuò)散并在電場的作用下從負(fù)極通過電解質(zhì)氧泵流向正極，再從正極回到被測環(huán)境中。由于擴(kuò)散速度受到小孔的機(jī)械限制，使得流經(jīng)回路的電流與外加電壓的關(guān)系在每種氧濃度下都有一對應(yīng)的離子電流值，該離子電流值的大小取決于被測氣體中的氧濃度大小，而且在一定電壓范圍內(nèi)不隨外加電壓的變化而變化，其理論表達(dá)式為：式中：—法拉第常數(shù) D—擴(kuò)散系數(shù) S—擴(kuò)散孔截面積 R—氣體常數(shù) T—溫度 L—擴(kuò)散孔長度 PO2—氧氣的百分比濃度圖1 電壓電流特性傳感器在不同氧濃度環(huán)境氣體中，電壓電流特性如圖2所示：圖2 傳感器電壓電流特性示圖離子電流值與氧濃度關(guān)系離子電流值與氧濃度的關(guān)系曲線如圖3所示：離子電流與氧濃度關(guān)系曲線圖?測流速法儀器，一、主要性能特點(diǎn)▲主機(jī)以其輕巧、簡便為主要特征，它是目前國內(nèi)煙塵儀類主機(jī)中體積為較小的; ▲摒棄了以往使用故障率較高刮板泵，用新型高性能隔膜式真空泵取而代之; ▲使用便攜式數(shù)字微壓計(jì)進(jìn)行煙道壓力的測量,摒棄了以往的斜管微壓計(jì)和U型壓力計(jì); ▲一機(jī)多用，可以進(jìn)行煙塵、煙氣、油煙的采樣。油煙采樣應(yīng)與本所的測油煙多功能采樣管（另購）配合使用。▲應(yīng)用可編程計(jì)算器在1－3秒內(nèi)能快速顯示等速采樣流量、標(biāo)況體積等多種監(jiān)測數(shù)據(jù)。?
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