汽車尾氣/廢氣分析儀的主要類型

 發表時間:2020-11-19

單組分、雙光路、電容式廢氣分析儀

該類分析儀的兩個光源發出能量相等的兩束紅外光IRD,ISD;切光片是一個周期性旋轉的扇形擋光片,在旋轉過程中將兩束光周期性地遮斷、打開;參比氣室充有不吸收紅外光的氣體(例如N2);樣品氣體從樣品氣室的入口流入,從出口流出;電容式檢測器由一片金屬膜分隔成左右兩個接收室;兩接收室充有一定濃度和組分的被測氣體,金屬膜旁有一平板電極,與金屬膜構成一平板式電容器。

當樣氣中被測氣體濃度為0%時,樣品氣室內沒有紅外光能量被吸收,因此,光源光投射到樣品氣室后IS=ISD。

此類儀器的主要結構特征是:每一個檢測機構只分析一種氣體成分(稱組分);雙光路;采用電容式檢測器。

這類型廢氣分析儀在切光片周期性地遮斷、打開紅外光的過程中,電容量也產生周期性的變化,其變化量正比于被測氣體的濃度。將電容變化量通過相應電路檢測出來,就可知被測氣體的濃度。

這種類型廢氣分析儀的結構是一種經典型的結構,從60年代起開始在國外應用,國內80年代的汽車廢氣分析儀采用的就是此項技術(例如MEXA一324E型汽車廢氣分析儀)。這類廢氣分析儀的特點如下:技術比較成熟;結構復雜,加工精度要求高;一個檢測機構只能測試一種組分;檢測器密封性要求高。

多組分、單光路、半導體式廢氣分析儀

隨著半導體材料技術的發展,半導體紅外檢測器(例如熱電堆檢測器、熱釋電檢測器)在汽車廢氣分析儀上得到了廣泛應用,其發展趨勢將取代前述電容式檢測器。這種多組分、單光路、半導體式廢氣分析儀結構的主要特征是:每一個檢測機構可以分析2種或3種組分;單光路;采用半導體檢測器。

從光源發出的紅外光投射到樣品氣室,當樣氣中被測組分(CO,HC)濃度為0%時,沒有紅外光被吸收,通過濾光片之后到達半導體紅外檢測器上的紅外光能量最強,半導體紅外檢測器輸出信號最大;當樣氣中被測組分濃度不為0%時,CO和HC氣體將分別吸收部分相應波長的紅外光能量,使到達其相應半導體紅外檢測器上的紅外光能量減少,輸出信號減小通過比較半導體紅外檢測器輸出潔號減小的程度,就可測算出相應的CO,HC氣體濃度

光路中的濾光片是一種窄帶通濾光片,它僅允許相應于CO(或HC)紅外吸收波長的那部分紅外光通過,其他波長截止因此,在其后的半導體紅外檢測器的輸出信號只反映某一相應的氣體(CO或HC)濃度,從而實現在一個光路中檢測多種氣體組分的功能

切光片按一定轉速旋轉,將光源發出的紅外光周期性地遮斷、打開,使半導體紅外檢測器輸出交變信號,從而使整個機構工作更穩定.靈敏度更高。

此種結構是一種比較光進的結構,從80年代初期開始在國外投人使用,國內也有部分廠家在近年生產出采用上述結構的儀器(例如南華儀器有限公司設計制造的NHA一201型汽車廢氣分析儀),其特點如下:結構簡單.在一個檢測機構上可完成多種組分的檢測;可靠性高;在放大及信號處理模塊中采用單片計算機技術后,可方便地實現自動調零、線性化、壓力補償、溫度補償、數字顯示和通訊等先進功能。

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